[发明专利]连续定向玻璃纤维增强高电气性能片状模塑料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种模塑料及制备方法，尤其是涉及一种连续定向玻璃纤维增强高电气性能片状模塑料及制备方法，它属于复合材料领域。

背景技术

片状模塑料（SMC）技术最早起源于上世纪60年代的联邦德国，是目前玻纤增强复合材料最为重要的成型用中间体之一。通常其所含主要化学成分包括不饱和聚脂树脂、低收缩剂树脂、填料和玻璃纤维等，同时辅以引发剂、阻聚剂、内脱模剂、色浆和增稠剂等辅助材料。将上述化工原料按照设定量进行预混合，进而使用片状模塑料生产机组将树脂糊与增稠剂糊按照设定比例进行混配、再与被短切成特定长度的玻璃纤维进行复合，即可得到片状“三明治”结构。利用不饱和聚酯树脂中的羧基与羟基与碱金属氧化物间的物理化学作用，该“三明治”结构经过在特定温度下24-96小时的熟化，即形成一种可裁切、可摆放的固态片状物。该固态片状物按照特定方式划切后，将其置于具有特定结构的模具型腔内，即可在高温下高压下流动充满模具型腔，进而发生交联固化反应、得到固体模压产品。

在适用于成型玻璃纤维增强热固性复合材料的诸多工艺中，片状模塑料技术具有如下特点：物料在成型过程中可发生流动，因此可一次成型具有复杂精细结构的产品；生产效率极高；产品比强度比模量高、且表面可达到金属般的光亮度与平整度；可直接成型内着色产品而无需二次喷漆；可根据需要进行配方设计以得到具备特定需求（如：优异的耐老化、耐腐蚀性、阻燃性）的制品。因此，片状模塑料技术及其对应的模压制品在轨道交通、汽车/火车部件、电气用品、建材等领域得到了广泛的应用。

电气用品，如电气柜和仪表箱等，对材料的电气性能（如电气强度、绝缘电阻、体积电阻等）有很高的要求。对于常规的全短切纤维增强的片状模塑料而言，要从配方设计角度提高电气性能，往往需要添加大量的功能填料，这难免会影响到玻纤与基体连续相之间的界面结合，从而导致材料力学性能的下降。如能维持玻璃纤维以外的材料基体不变，全部或部分使用定向连续玻璃纤维替代短切玻璃纤维，无疑可兼顾良好的电气性能与力学性能。

公开日为2010年04月21日，公开号为CN101696320A的中国专利中，公开了一种名称为“一种连续定向玻璃纤维增强不饱和聚酯片状模塑料”的发明专利。该专利提供的连续定向玻璃纤维增强不饱和聚酯片状模塑料虽采用连续定向玻璃纤维增强，但偏重于材料成型工艺的改进与阻燃性能的兼顾，并未涉及材料电气性能的提高。

公开日为2016年04月13日，公开号为105482399A的中国专利中，公开了一种名称为“一种不饱和聚酯树脂纤维增强片状模塑料及制备方法”的发明专利。该专利包括不饱和聚酯树脂、低收缩剂、填料、固化剂、增稠剂、脱模剂、增强材料、着色剂和助剂，增强材料采用无碱短切玻璃纤维、无碱无捻连续玻璃纤维粗纱、高硅氧玻璃纤维、凯夫拉纤维其中的一种或多种混合组成。本发明集轻质高强、阻燃防腐、绝缘于一体，增强材料质量百分含量高，具有良好的电气性能，但是也导致了力学性能下降，两者不能很好的兼顾，因此还是存在上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种在保留常规的全短切玻璃纤维增强电气用片状模塑料良好的电气性能的基础上，通过全部或部分使用连续定向玻璃纤维替换短切玻璃纤维、从而解决常规全短切玻璃纤维增强片状模塑料因提高电气性能需要所导致的力学性能下降问题的连续定向玻璃纤维增强高电气性能片状模塑料及制备方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该连续定向玻璃纤维增强高电气性能片状模塑料，其特征在于：所述模塑料的配方包含如下质量份的物质：不饱和聚酯树脂19-30份，低收缩剂3-14份，苯乙烯0-4份，填料50-100份，玻璃纤维24-44份，引发剂0.3-0.6份，阻聚剂0.01-0.03份，增稠剂0.3-0.6份，内脱模剂1-2份，加工助剂0.1-1.3份。

作为优选，本发明所述不饱和聚酯树脂为间苯树脂或乙烯基树脂的一种或两种的混合。

作为优选，本发明所述低收缩剂为聚苯乙烯、聚乙烯微粉或聚甲基丙烯酸甲酯的一种或任意几种的混合。

作为优选，本发明所述填料采用氢氧化铝或二氧化硅的一种或两种的混合。

作为优选，本发明所述玻璃纤维为无碱连续玻璃纤维与短切长度12-30mm的短纤维的混合物，混合比例为：1:6-6:1。

作为优选，本发明所述引发剂为过氧化苯甲酸叔丁酯或叔丁过氧化碳酸异丙酯的一种或两种的混合。

作为优选，本发明所述阻聚剂为对苯醌或对苯二酚的一种或两种的混合。