[发明专利]一种低密度团状模塑料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种低密度团状模塑料及其制备方法。

背景技术

团状模塑料（Bulk molding compounds，简称BMC）是由不饱和聚酯树脂、有机添加剂、引发剂、粉状填料、增稠剂和短切玻璃纤维等组分混合而成的热固性复合材料。其成型压力和成型温度均较低，可减少对设备和模具的投资成本，适合加工构型复杂的大型构件。因其具有优良的电气性能、机械性能、耐热性、耐化学腐蚀性可满足各种产品对性能的要求，应用范围相对广泛。目前BMC主要的增长点在汽车制造业上，但是常规的BMC的密度约为（1.8-1.9）×10³Kg/m³。随着能源的日益紧张、材料应用要求随之提高，对BMC的轻量化、制品稳定性提出了更高的要求，因此低密度BMC成为现今研究的一大热点。

空心陶瓷微珠作为一种新型无机填料，它的物理性能和化学性能都比较优异，它的加入不仅可以降低制品的密度，还可以提高材料的绝缘性、耐火性、刚度、硬度等性能，在加工工艺性上也有很大的优势。由于他独特的球状表面，加工时球面的滚轴功能，使模塑料的流动性分散性大大提高。目前发展起来的有空心陶瓷微珠和空心玻璃微珠。空心玻璃微珠作为一种新型的无机非金属填料，虽已经在很多领域大量应用，但是由于目前对空心玻璃微珠本体特征探索很少，对其成分的控制合成技术不成熟，无法无法投入规模生产，而且考虑到空心玻璃微珠承受的压力范围小、易脆等特点，不适用于模压工艺。

发明内容

为了解决空心玻璃微珠承受压力范围小、易脆，且不适用于模压工艺的缺点。本发明的目的是提供一种低密度团状模塑料及其制备方法，该方法选用能耐更高压力的空心陶瓷微球作为填充材料制备低密度、高强度的BMC材料。得到的BMC材料既减轻重量又保持强度。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种低密度团状模塑料，其特征在于该团状模塑料由如下重量份的原料经聚合反应得到，其中：

不饱和树脂                  60-80

低收缩剂                    10-40

固化剂                      1-2

脱模剂                      2-5

空心陶瓷微珠                4-30

晶须                        30-80

偶联剂                      2-5

填料                        100-250

玻璃纤维                    50-150

本发明中，所述不饱和树脂为间苯树脂、联苯树脂或乙烯基树脂中的一种。所述低收缩剂为PVAc、PSt、PMMA、PE、PVC中的一种或几种。所述固化剂为TBPB与TBPO复合引发体系。所述脱模剂采用硬脂酸锌或硬脂酸钙。所述晶须采用碳酸钙晶须。所述偶联剂为苯乙烯基氨基官能团硅烷偶联剂。所述填料采用氢氧化铝或碳酸钙。所述玻璃纤维采用3-24mm的无碱玻璃纤维。

一种低密度团状模塑料的制备方法，其特征在于：制备步骤如下：

1）空心陶瓷微珠的表面处理：按1：1的重量比将偶联剂配成水溶液，搅拌均匀；将溶液滴入烘干后的空心陶瓷微珠中，搅拌40—60分钟，使处理剂充分包覆微珠；然后将处理后的微珠放入烘箱中，烘箱温度保持在110℃，恒温3小时后，取出放入密封容器内备用；

2）树脂糊的制备：先把不饱和树脂、低收缩剂分别倒入不锈钢容器中，打开高速分散机设定转速至 1200转/ 分钟，搅拌两分钟；加入若干份的TBPB和TBPO，在1200转/ 分钟的转速中转8 分钟，然后加入氧化镁继续搅拌 1 分钟； 

3）捏合：

）在捏合机中加入碳酸钙、硬脂酸锌、碳酸钙晶须，合上捏合机盖，捏合辊转速打至快速，捏合5 分钟后倒入步骤2混合好的树脂糊，在快速转速中捏合 6 分钟，然后加入玻璃纤维，捏合机转速打至慢速，捏合 9 分钟；

）将混有玻璃纤维的树脂糊与处理好的空心陶瓷微珠进行捏合；

4）将浸渍纤维的料团进一步用挤出机挤成小圆柱条料或丸状块，并用易剥离的聚乙烯薄膜密封包装，于32℃干燥的环境下存放24小时即得到低密度低压BMC预混料；