專利名稱：耐高溫無機纖維增強的注射型酚醛模塑料的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種特種工程塑料，尤其涉及一種耐高溫無機纖維增強的注射型酚醛模塑料。
背景技術：
酚醛模塑料，特別是礦物填料填充玻璃纖維增強的苯酚-甲醛模塑料，具有數目不同的苯酚環和甲醛形成的羥甲基結構和高耐熱的玻璃纖維，羥甲基結構具有很強的穩定性，而玻璃纖維本身具有耐熱性和很高的應力強度，在模塑料中又起增強作用，這就使酚醛模塑料在高溫高應力下具有優異的尺寸穩定性。同樣的道理，高溫下酚醛模塑料的熱降解穩定性優于其他的一般塑料。因為酚醛模塑料具有這些優點，人們一直嘗試在高溫領域中應用酚醛模塑料。
高溫領域中應用酚醛模塑料，不僅要求其具有高溫外觀穩定性，具有高熱變形溫度也同樣重要。酚醛模塑料組分及配比的不同，導致模塑料結構的差異和成型過程中固化度、固化速率的差異。但是，一直以來，對于酚醛模塑料組分及配比的選用，不能滿足固化流變形為和固化速率的要求，這就使成型過程中模塑料的流動性和固化穩定性不能達到要求，這樣模塑料就不能解決高溫下性能的快速下降問題。因此，酚醛模塑料在高溫領域中不能廣泛的應用。
發明內容
本發明的目的是提供一種具有高熱變形溫度以及高溫外觀穩定性的注射型酚醛模塑料。
本發明的目的是這樣實現的，一種耐高溫無機纖維增強的注射型酚醛模塑料包含以下組分a.酚醛樹脂，重量比為15～40％；b.固化劑，重量比為酚醛樹脂的1～20％；
c.無機增強材料，重量比為10～40％；d.增塑劑，重量比為0.5～5％；e.固化促進劑，重量比為0.5～5％；f..無機填料，重量比為5～50％。
本發明的目的還可以這樣實現，所述酚醛樹脂是酸法酚醛樹脂和/或堿法酚醛樹脂。
本發明的目的還可以這樣實現，所述酸法酚醛樹脂是有機酸如草酸、甲酸、醋酸、苯磺酸、對甲苯磺酸等中的一種或幾種復合，催化聚合得到的；所述堿法酚醛樹脂是堿性化合物如氫氧化鈉、氫氧化鋇、氫氧化鈣、氫氧化鎂、氨水等中的一種或幾種復合，催化聚合得到的。
本發明的目的還可以這樣實現，所述酚醛樹脂是酸法酚醛樹脂時，所述固化劑是酸法酚醛樹脂固化劑，重量為酸法酚醛樹脂的8～20％；所述酚醛樹脂是堿法酚醛樹脂時，所述固化劑是堿法酚醛樹脂固化劑，重量為堿法酚醛樹脂的1～3％；所述酚醛樹脂是酸法酚醛樹脂和堿法酚醛樹脂的復合時，所述固化劑是酸法酚醛樹脂固化劑和堿法酚醛樹脂固化劑的復合，重量為酚醛樹脂的1～20％；本發明的目的還可以這樣實現，所述酸法酚醛樹脂固化劑是烏洛托品，所述堿法酚醛樹脂固化劑是有機酸。
本發明的目的還可以這樣實現，所述無機增強材料是玻璃纖維，所述玻璃纖維形狀為纖維狀，長度為3mm，直徑為11～13μm。
本發明的日的還可以這樣實現，所述增塑劑是硬脂酸、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、乙撐雙硬脂酰胺(EBS)等中的一種或幾種。
本發明的目的還可以這樣實現，所述固化促進劑是氧化鐵、氧化鋅和氧氧化鈣等中的一種或幾種。
本發明的目的還可以這樣實現，所述無機填料是滑石粉、云母粉、氫氧化鋁、碳酸鈣等中的一種或幾種。
本發明的目的還可以這樣實現，所述增塑劑重量更精確的是2～4％；所述固化促進劑重量更精確的是1～3％；所述無機填料重量更精確的是15～20％；所述酚醛模塑料的組分可以包括色料，色料的重量為0.2～1％；所述色料重量更精確的是0.2～0.6％。
本發明得到的耐高溫無機纖維增強的酚醛模塑料選用的酚醛樹脂具有不同苯酚環和甲醛形成的羥甲基結構；固化劑的復合交聯體系，能在更大程度上增加模塑料的固化度，提高體系的縝密程度；酚醛樹脂的重量在一定范圍內，適應固化流變形為和固化速率的要求；增強材料具有高耐熱性高變形應力。因此，本發明的耐高溫無機纖維增強的酚醛模塑料具有高熱變形溫度以及高溫外觀穩定性。
具體實施例方式
先將酸法酚醛樹脂在研磨機中粉碎，得到粉末狀樹脂。按比例稱好各類組分，混合均勻，得到混合料。混合料在雙輥機上滾壓，以BRABENDER流變儀和流動性測定儀作為判斷滾壓的終點。終點參數是流變圖譜中，扭矩為4-6N·M，反應時間為70～90秒，流動性指標(150℃×0.8Mpa)為60-120mm。料片達到滾壓要求后，在破碎機上破碎，以5mm的篩子過篩，得到模塑料。
模塑料在溫度參數為170-175℃，壓力參數為20Mpa的壓力成型機上成型，在相應的模具中成型，得到127×12.7×4的試樣。試樣通過23℃×50％(濕度)×24h的預處理后測定其彎曲強度。在常溫放置5h后，測定其熱變形溫度。再在注射成型機注射成制品，放置在烘箱中，測試高溫穩定性。其各項性能如下比重為1.74g/cm3，彎曲強度為96Mpa，熱變形溫度為234℃，高溫外觀穩定性為240℃×2h。
在與實施例1相同的測試條件下，對酚醛模塑料的性能進行測試，測試結果如下比重為1.81g/cm3，彎曲強度為92Mpa，熱變形溫度為237℃，高溫外觀穩定性為250℃×2h。
在與實施例1相同的測試條件下，對酚醛模塑料的性能進行測試，測試結果如下比重為1.85g/cm3，彎曲強度為87Mpa，熱變形溫度為241℃，高溫外觀穩定性為250℃×2h。
d、玻璃纖維(3mm)，重量比為10.0～40.0％；e、氧化鎂、氧化鐵和氧化鋅中的一種或幾種，重量比為0.5～1.5％；f、氫氧化鈣，重量比為0.1～0.5％；g、硬脂酸，重量比為0.5～1.5％；h、硬脂酸鋅，重量比為0.5～1.5％；I、EBS，重量比為0.5～1.0％；J、云母粉，重量比為5.0～10.0％；k、滑石粉，重量比為1.0～5.0％；l、碳酸鈣，重量比為1.0～4.0％；m、氫氧化鋁，重量比為2.0～4.0％；n、碳黑，重量比為0.5～1.0％；o、若干工業酒精。
在捏合機中，先稱堿法酚醛樹脂溶液。再稱粉末狀的酸法酚醛樹脂，烏洛托品，加固化促進劑，加增塑劑，加填料、色料，再加玻璃纖維。視物料的干濕程度添加工業酒精。一般說來，加完全部組分后，捏合20-30分鐘。再出料，涼干。混合料在雙輥機上滾壓，以BRABENDER流變儀和流動性測定儀作為判斷滾壓的終點。終點參數是流變圖譜中，扭矩為3-5N·M，反應時間為60-80秒，流動性指標(150℃×0.8Mpa)為60-120mm。料片達到滾壓要求后，在破碎機上破碎，以5mm的篩子過篩，得到模塑料。
在與實施例1相同的測試條件下，對酚醛模塑料的性能進行測試，測試結果如下比重為1.78g/cm3，彎曲強度為94Mpa，熱變形溫度為241℃，高溫外觀穩定性為250℃×2h。
在與實施例1相同的測試條件下，對酚醛模塑料的性能進行測試，測試結果如下比重為1.81g/cm3，彎曲強度為91Mpa，熱變形溫度為249℃，高溫外觀穩定性為250℃×2h。
在與實施例1相同的測試條件下，對酚醛模塑料的性能進行測試，測試結果如下比重為1.82g/cm3，彎曲強度為97Mpa，熱變形溫度為257℃，高溫外觀穩定性為260℃×2h。
在捏合機中，先稱堿法酚醛樹脂溶液。再稱烏洛托品、有機酸，加固化促進劑，加增塑劑，加填料、色料，再加玻璃纖維。視物料的干濕程度添加工業酒精。一般說來，加完全部組分后，捏合20-30分鐘。再出料，涼干。混合料在雙輥機上滾壓，以BRABENDER流變儀和流動性測定儀作為判斷滾壓的終點。終點參數是流變圖譜中，扭矩為2-4N·M，反應時間為50-70秒，流動性指標(150℃×0.8Mpa)為80-120mm。料片達到滾壓要求后，在破碎機上破碎，以5mm的篩子過篩，得到模塑料。
在與實施例1相同的測試條件下，對酚醛模塑料的性能進行測試，測試結果如下比重為1.82g/cm3，彎曲強度為109Mpa，熱變形溫度為264℃，高溫外觀穩定性為280℃×2h。
在與實施例1相同的測試條件下，對酚醛模塑料的性能進行測試，測試結果如下比重為1.89g/cm3，彎曲強度為97Mpa，熱變形溫度為273℃，高溫外觀穩定性為300℃×2h。
在與實施例1相同的測試條件下，對酚醛模塑料的性能進行測試，測試結果如下比重為1.87g/cm3，彎曲強度為94Mpa，熱變形溫度為267℃，高溫外觀穩定性為300℃×2h。
以上僅是本發明的較佳實施例，凡是依據本專利所作的任何修改或變更，均應包含在本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種耐高溫無機纖維增強的注射型酚醛模塑料，包含以下組分a.酚醛樹脂，重量為15～40％；b.固化劑，重量為酚醛樹脂的1～20％；c.無機增強材料，重量為10～40％；d.增塑劑，重量為0.5～5％；e.固化促進劑，重量為0.5～5％；f..無機填料，重量為5～50％。
2.如權利要求1所述耐高溫無機纖維增強的注射型酚醛模塑料，其進一步特征在于，所述酚醛樹脂是酸法酚醛樹脂和/或堿法酚醛樹脂。
3.如權利要求2所述耐高溫無機纖維增強的注射型酚醛模塑料，其進一步特征在于，所述的酸法酚醛樹脂是有機酸如草酸、甲酸、醋酸、苯磺酸、對甲苯磺酸等中的一種或幾種復合，催化聚合得到的；所述堿法酚醛樹脂是堿性化合物如氫氧化鈉、氫氧化鋇、氫氧化鈣、氫氧化鎂、氨水等中的一種或幾種復合，催化聚合得到的。
4.如權利要求2所述耐高溫無機纖維增強的注射型酚醛模塑料，其進一步特征在于，所述酚醛樹脂是酸法酚醛樹脂時，所述固化劑是酸法酚醛樹脂固化劑，重量為酸法酚醛樹脂的8～20％；所述酚醛樹脂是堿法酚醛樹脂時，所述固化劑是堿法酚醛樹脂固化劑，重量為堿法酚醛樹脂的1～3％；所述酚醛樹脂是酸法酚醛樹脂和堿法酚醛樹脂的復合時，所述固化劑是酸法酚醛樹脂固化劑和堿法酚醛樹脂固化劑的復合，重量為酚醛樹脂的1～20％；
5.如權利要求4所述耐高溫無機纖維增強的注射型酚醛模塑料，其進一步特征在于，所述酸法酚醛樹脂固化劑是烏洛托品，所述堿法酚醛樹脂固化劑是有機酸。
6.如權利要求1所述耐高溫無機纖維增強的注射型酚醛模塑料，其進一步特征在于，所述無機增強材料是玻璃纖維。
7.如權利要求6所述耐高溫無機纖維增強的注射型酚醛模塑料，其進一步特征在于，所述玻璃纖維形狀為纖維狀，長度為3mm，直徑為11～13μm。
8.如權利要求1所述耐高溫無機纖維增強的注射型酚醛模塑料，所述增塑劑是硬脂酸、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、乙撐雙硬脂酰胺(EBS)等中的一種或幾種。
9.如權利要求1所述耐高溫無機纖維增強的注射型酚醛模塑料，其進一步特征在于，所述固化促進劑是氧化鐵、氧化鋅和氫氧化鈣等中的一種或幾種。
10.如權利要求1所述耐高溫無機纖維增強的注射型酚醛模塑料，其進一步特征在于，所述無機填料是滑石粉、云母粉、氫氧化鋁、碳酸鈣等中的一種或幾種。
11.如權利要求1所述耐高溫無機纖維增強的注射型酚醛模塑料，其進一步特征在于，所述增塑劑重量更精確的是2～4％。
12.如權利要求1所述耐高溫無機纖維增強的注射型酚醛模塑料，其進一步特征在于，所述固化促進劑重量更精確的是1～3％。
13.如權利要求1所述耐高溫無機纖維增強的注射型酚醛模塑料，其進一步特征在于，所述無機填料重量更精確的是15～20％。
14.如權利要求1所述耐高溫無機纖維增強的注射型酚醛模塑料，其進一步特征在于，所述酚醛模塑料的組分可以包括色料，色料的重量為0.2～1％。
15.如權利要求14所述耐高溫無機纖維增強的注射型酚醛模塑料，其進一步特征在于，所述色料重量更精確的是0.2～0.6％。
全文摘要
本發明公開了一種耐高溫無機纖維增強的注射型酚醛模塑料，該酚醛模塑料包括，重量為15～40％的酚醛樹脂，重量為1～20％的固化劑，重量為10～40％的無機增強材料，重量為0.5～5％的增塑劑，重量為0.5～5％的固化促進劑，重量為5～50％的無機填料。本發明的酚醛模塑料具有高的熱變形溫度和高溫外觀穩定性。
文檔編號C08L61/06GK1412241SQ0113193
公開日2003年4月23日 申請日期2001年10月16日 優先權日2001年10月16日
發明者朱永茂, 劉勇, 沐霖, 王鴻 申請人:上海歐亞合成材料有限公司