[发明专利]高性能轻质玻璃微珠增强团状模塑料的制备方法

说明书

本发明公开一种高性能轻质玻璃微珠增强团状模塑料的制备方法，具体为：取不同直径大小不同的空心玻璃微珠，搭配、混合后获得待改性空心玻璃微珠；利用A‑171硅烷偶联剂对空心玻璃微珠进行改性；取稀释剂加入环氧树脂中，然后加入固化剂，再将其与短切玻纤一起捏合，捏合料再加入改性空心玻璃微珠，获得模压料；最后将模压料放至金属模具中，压制成型，获得高性能轻质玻璃微珠增强团状模塑料。本发明通过对基体树脂增强改性，提高树脂的强度，降低其黏度，实现空心玻璃微珠大比例填充；通过选用直径大小不同的空心玻璃微珠按一定比例搭配进行填充，提高空心玻璃微珠的堆积率，从而获得低密度、同时兼具优秀力学性能的轻质玻璃微珠增强团状模塑料。

技术领域

本发明涉及一种高性能轻质玻璃微珠增强团状模塑料的制备方法。

背景技术

BMC(Bulk Molding Compound)的全名是玻纤增强不饱和聚酯团状模塑料，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。BMC具有很高的机械强度，良好的电绝缘性、抗静电性、抗漏电性、耐化学腐蚀等性能，因此广泛应用于电器部件、汽车部件和电子塑封等领域。目前BMC主要增长点来自于汽车工业，它可以应用在汽车仪表盘、转向机、散热器系统、保险杠及电子装置和低密度发动机罩上，据美国汽车复合材料联盟(ACA)报道，如果所有新轿车和卡车每辆都采用45千克的复合材料部件，若每年行驶16090千米.那么每年可节省2.27亿升汽油，在石油价格持续走高的今天，这种效果无论是对降低车的使用成本，还是对环保的重要贡献都是不言而喻的。

BMC应用在汽车领域关键点在于轻量化，这也是国内很多研究的关注点，但是大部分却又忽视了减轻剂的加入对力学性能的影响，一味地通过增加减轻剂的量来达到轻量化的目的，这就使得材料中容易产生缺陷，降低材料的整体强度，限制了其在汽车等交通工具领域的应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高性能轻质玻璃微珠增强团状模塑料的制备方法，通过对基体树脂增强改性，提高树脂的强度，降低其黏度，实现空心玻璃微珠大比例填充；通过选用直径大小不同的空心玻璃微珠按一定比例搭配进行填充，提高空心玻璃微珠的堆积率，从而获得低密度、同时兼具优秀力学性能的轻质玻璃微珠增强团状模塑料。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种轻质玻璃微珠增强团状模塑料，包括以下步骤：

(1)按比例称取15P500、38P5500和60P18000空心玻璃微珠，搭配、混合后获得待改性空心玻璃微珠的密度为0.15～0.60g/cm³；

(2)取A-171硅烷偶联剂，将其与乙醇溶液配成质量分数为10％的硅烷溶液，在50～60℃下搅拌45min混匀，按照与去离子水3:7的比例加入去离子水并充分搅拌10min，加入待改性空心玻璃微珠，充分继续搅拌1h，取出改性空心玻璃微珠并在120℃下烘干；

(3)取8～12重量份稀释剂加入40～60重量份环氧树脂中搅拌均匀，然后加入3～8重量份固化剂混合均匀，再将其与20～40重量份短切玻纤一起放入捏合机中捏合，捏合料再加入15～25重量份改性空心玻璃微珠并用低速搅拌器搅拌均匀，获得模压料；

(4)将模压料放至加热到65℃～85℃的金属模具中，压制成型，其中成型温度为80℃，成型压力为4～6MPa，保温时间60min，即可获得高性能轻质玻璃微珠增强团状模塑料。

所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂CYD-128；短切玻纤为无碱玻纤，长度为4.5mm；稀释剂为丙酮；固化剂为HMDA。