[发明专利]一种新型低收缩率氨基模塑料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型低收缩率氨基模塑料及其制备方法。所述收缩包括成型过程中的模收缩和制件的后收缩；所述低收缩率氨基模塑料主要用于制备与金属器件配合的电器用面板和电器外壳，以及高级卫生洁具等。

技术背景

氨基模塑料原料价格低廉，可自由着色，表面硬度高，具有耐热、阻燃及优异的耐电弧特性，生产环保易实现，因此有广泛的应用，其中50％～60％的氨基模塑料用于电子电气领域，如电气开关、小型电器外壳、插座、断路器和照明器具等。

氨基模塑料的收缩率对电器制品的外观、制品与金属螺钉等连接配合、使用寿命等有极为重要的影响。较大的收缩率会使制品产生翘曲变形，在金属连接配合处产生开裂，大大降低使用寿命，甚至电器外壳无法连接。

氨基模塑料产生的大收缩的原因：

(1)成型过程中的交联固化引起聚合物分子堆积紧密、密度增加，导致树脂收缩。

(2)固化交联过程中产生的小分子气体(如水蒸气、氨气、甲醛气体等)释放和热胀冷缩导致树脂或模塑料制件收缩。

(3)收缩引起的内应力使制件以几何方式从表面渐渐向内部凹陷，凹陷从制件表面至中心逐步传递，以释放内应力达到平衡，这种释放内应力的结果导致了大收缩、尺寸失控，如翘曲和变形。

目前，氨基模塑料的模收缩率和后收缩率在0.8％～1.1％，但是对于较大尺寸的电器面板和外壳等制品，要求氨基模塑料的模收缩率＜0.6％，后收缩率＜0.45％，所以，制备低收缩氨基模塑料，对于拓宽氨基模塑料的应用范围，意义重大。

关于低收缩氨基模塑料的研究国内外鲜有报道。德国的DIETRICH BRAUN和REINHARD UNVERICHT通过将丁腈羧胶和羟甲基环氧树脂共混，制得一种低收缩剂；再与三聚氰胺甲醛模塑料共混固化，使得制品的固化收缩率降到0.5％，后收缩率最低为0.4％。但是，这种低收缩剂的添加量大(至少要20wt％)，因此成本高，且仅能生产深色，以及特定颜色的制品，而且不适合氨基模塑料先进的生产工艺，即不适合真空捏合工艺，因为在真空捏合工艺中，该低收缩剂与树脂基体无法混溶均匀。

英国专利GB1438474A中采用提高甲氧基化程度，即提高多羟甲基脲的缩聚程度得到模收缩率为0.6％，后收缩率为0.15％的氨基模塑料，但是极大牺牲了氨基模塑料的流动性，延长了生产周期，并且不适用于真空捏合工艺。

发明内容

本发明的目的是克服上述不足问题，提供一种适用于真空捏合工艺的新型低收缩率氨基模塑料配方和真空制备工艺，其制品的模收缩率＜0.6％，后收缩率＜0.4％。

本发明涉及的一种适用于真空捏合工艺的新型低收缩率氨基模塑料组合物配方(重量份数)为：尿素25份～29份；甲醛48份～52份；三聚氰胺0.2份～0.5份；润滑剂、分散剂和脱模剂共计0.5份～1.5份；固化剂体系1.3份～1.7份；颜料0.2份～0.5份；填料2.5份～3.5份；纤维素15份～19份；低收缩剂0.3份～4.0份。

其中，低收缩剂选自水溶性异氰酸酯基弹性体，即苯基异氰酸酯基弹性体、烷基异氰酸酯基弹性体、端异氰酸酯基弹性体中的一种或其混合物，其作用是改善氨基模塑料的模收缩率和后收缩率；分散剂选自低分子量的醇类或者酰胺类；润滑剂和脱模剂选自硬脂酸、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸复合酯类、硬脂酸酰胺、油酸酰胺和芥酸酰胺中的一种或其混合物；固化剂体系选自草酸、邻苯二甲酸、苯甲酸、氨基磺酸盐中的一种或其混合物，其作用是在固化时释放酸性物质，使氨基模塑料固化交联，且该固化剂体系释放酸性物质的起始温度高于树脂聚合温度；填料为无机粉料，选自木粉、碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐、钛酸盐中的一种或其混合物，粒径尺寸在6000～8000目。

本发明涉及的一种新型低收缩率氨基模塑料一步法真空捏合工艺过程如下：

(1)将甲醛、尿素、固化剂体系按上述配方的配比依次投入立式反应釜中，温度控制在15℃～25℃，充分搅拌反应50min～65min，制得树脂原料浆。