專利名稱：一種粉煤灰纖維改性酚醛模塑料及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種酚醛模塑料，尤其是涉及一種采用粉煤灰纖維改性的酚醛模塑料及其制造方法。
背景技術：
酚醛模塑料是熱固性通用塑料。以天然礦物纖維石棉改性的酚醛模塑料，具有抗沖、耐熱、難燃的特性，在酚醛模塑料中自成一類而被廣泛使用。20世紀80年代發現石棉對人體健康的危害性后，石棉被列為環境限用物質。20多年來，替代石棉改性酚醛模塑料投入實際應用的僅見玻璃纖維改性酚醛模塑料一種。玻璃纖維改性酚醛模塑料性能上可無異于石棉改性酚醛模塑料，但是玻纖的價格數倍于天然石棉，且生產過程產生的玻纖微塵對人體皮膚產生強烈的刺激，因而極大地限制了它的生產和使用。至于更高檔的碳纖維改性酚醛模塑料，基本上還是停留在文獻報道上。粉煤灰纖維由工業粉煤灰經過再熔、噴吹而成，屬于工業固體廢棄物資源化利用的產品，價格低于石棉，且未見有屬于環境限用物質的報道，以往多見于用來制造保溫、隔音之類的建筑材料，近年也有部分替代有機纖維用作造紙原料的報道。中國專利CN101974198A公開一種耐高溫酚醛模塑料，由以下重量份比的原料構成酚醛樹脂25 40份；熱固性樹脂2 10份；固化劑3 8份；促進劑1 3份；增強纖維15 40份；界面改性劑0. 5 2份；脫模劑0. 5 2. 5份；無機填料10 40份。本申請的發明人在中國專利CN1958662中公開一種無氨型酚醛模塑料及其制造方法，其組分和含量為酸催化熱塑性固體酚醛樹脂20% 50%。固化劑為密胺甲醛樹脂、 脲甲醛樹脂中的至少一種，含量10% 45%。固化促進劑為氧化鎂、氫氧化鎂、氧化鈣、氫氧化鈣中的至少一種，含量0. 5% 4%。有機填料為木、竹、棉、麻的纖維粉末中的至少一種，含量10% 40%。無機填料為碳酸鈣、滑石、云母、石英、石棉粉末中的至少一種，含量 10% 40%。潤滑劑為硬脂酸、硬脂酸鋅、乙撐硬脂酰胺中的至少一種，含量 3%。
發明內容
本發明的目的在于針對石棉改性酚醛模塑料及玻纖改性酚醛模塑料所存在的缺點，提供一種無公害、低成本的粉煤灰纖維改性酚醛模塑料及其制造方法。所述粉煤灰纖維改性酚醛模塑料其原料組成和按質量百分比的含量為酚醛樹脂25 % 50 %，固化劑4 % 10 %，固化促進劑0. 5 % 4 %，粉煤灰纖維 5 % 25 %，有機填料10 % 45 %，無機填料5 % 30 %，潤滑劑1 % 3 %，阻燃劑0 10%,色料0 8%。所述酚醛樹脂可采用酸催化熱塑性固體酚醛樹脂等。所述固化劑可采用六次甲基四胺等。所述固化促進劑可選自氧化鎂、氫氧化鎂、氧化鈣、氫氧化鈣等金屬氧化物及氫氧化物等中的至少一種。
所述有機填料可選自木、竹、棉、麻的纖維粉末等中的至少一種。所述無機填料可選自碳酸鈣、滑石、云母、石英等中的至少一種。所述潤滑劑可選自硬脂酸、硬脂酸鋅等中的至少一種。如需要較高阻燃級別的產品，可選用不屬于環境限用物質的阻燃劑，如氫氧化鋁寸。如需要帶色彩的產品，可選用不屬于環境限用物質的色料，如油溶黑、酞青蘭等。所述粉煤灰纖維改性酚醛模塑料的制造方法包括以下步驟1)將各原料粉碎后混合，得混合料；2)將混合料煉膠后，冷卻，造粒，得粉煤灰纖維改性酚醛模塑料。在步驟1)中，所述各原料粉碎的粒度具體要求是酚醛樹脂全通40目篩；固化劑、有機填料全通80目篩；固化促進劑、無機填料全通120目篩；粉煤灰纖維、潤滑劑按原狀。在步驟2、中，所述煉膠的具體工藝和工藝條件可為開放式煉膠機輥煉，輥筒溫度范圍包輥70 90°C，加熱輥為140 160°C;輥筒間距范圍2. 5 5. 0mm。根據物料反應程度，當質量指標符合要求后出膠。所述冷卻為自然冷卻或空氣強制冷卻。所述造粒的粒徑可為1. 0 6. 0mm。當采用與石棉改性酚醛模塑料相同的配方，僅以粉煤灰纖維等量替代石棉時，粉煤灰纖維改性酚醛模塑料與石棉改性酚醛模塑料性能相當，但前者顯示出特別優良的流動性能，說明粉煤灰纖維具有優良的增塑作用。表1所示為這兩種模塑料配方比例結構對比。表2所示為這兩種模塑料性能對比。 利用粉煤灰纖維優良的增塑性能，能夠減少模塑料中酚醛樹脂用量5% 15%，相應增加填料用量。而因為酚醛樹脂是價格較高的原料，所以模塑料制造成本能夠降低3% 8%。 表3所示為玻璃纖維改性和減少酚醛樹脂用量14%的粉煤灰纖維改性兩種酚醛模塑料配方比例結構對比。表4所示為這兩種模塑料性能對比。表1石棉改性和粉煤灰纖維改性兩種酚醛模塑料配方比例結構對比表(kg)
權利要求
1.一種粉煤灰纖維改性酚醛模塑料，其特征在于其原料組成和按質量百分比的含量為酚醛樹脂25 % 50 %，固化劑4 % 10 %，固化促進劑0. 5 % 4 %，粉煤灰纖維5 % 25 %，有機填料10 % 45 %，無機填料5 % 30 %，潤滑劑1 % 3 %，阻燃劑0 10 %，色料0 8%。
2.如權利要求1所述的一種粉煤灰纖維改性酚醛模塑料，其特征在于所述酚醛樹脂采用酸催化熱塑性固體酚醛樹脂。
3.如權利要求1所述的一種粉煤灰纖維改性酚醛模塑料，其特征在于所述固化劑采用六次甲基四胺；所述固化促進劑最好選自氧化鎂、氫氧化鎂、氧化鈣、氫氧化鈣金屬氧化物及氫氧化物中的至少一種。
4.如權利要求1所述的一種粉煤灰纖維改性酚醛模塑料，其特征在于所述有機填料選自木、竹、棉、麻的纖維粉末中的至少一種；所述無機填料最好選自碳酸鈣、滑石、云母、石英中的至少一種。
5.如權利要求1所述的一種粉煤灰纖維改性酚醛模塑料，其特征在于所述潤滑劑選自硬脂酸、硬脂酸鋅中的至少一種。
6.如權利要求1所述的一種粉煤灰纖維改性酚醛模塑料，其特征在于所述阻燃劑采用氫氧化鋁；所述色料可選自油溶黑或酞青蘭。
7.如權利要求1所述的一種粉煤灰纖維改性酚醛模塑料的制造方法，其特征在于包括以下步驟1)將各原料粉碎后混合，得混合料；2)將混合料煉膠后，冷卻，造粒，得粉煤灰纖維改性酚醛模塑料。
8.如權利要求7所述的一種粉煤灰纖維改性酚醛模塑料的制造方法，其特征在于在步驟1)中，所述各原料粉碎的粒度具體要求是酚醛樹脂全通40目篩；固化劑、有機填料全通80目篩；固化促進劑、無機填料全通120目篩。
9.如權利要求7所述的一種粉煤灰纖維改性酚醛模塑料的制造方法，其特征在于在步驟幻中，所述煉膠的具體工藝和工藝條件為開放式煉膠機輥煉，輥筒溫度范圍包輥 70 90°C，加熱輥為140 160°C ；輥筒間距范圍2. 5 5. 0mm。
10.如權利要求7所述的一種粉煤灰纖維改性酚醛模塑料的制造方法，其特征在于在步驟2)中，所述冷卻為自然冷卻或空氣強制冷卻；所述造粒的粒徑可為1. 0 6. 0mm。
全文摘要
一種粉煤灰纖維改性酚醛模塑料及其制造方法，涉及一種酚醛模塑料。提供一種無公害、低成本的粉煤灰纖維改性酚醛模塑料及其制造方法。其原料組成和按質量百分比的含量為酚醛樹脂25％～50％，固化劑4％～10％，固化促進劑0.5％～4％，粉煤灰纖維5％～25％，有機填料10％～45％，無機填料5％～30％，潤滑劑1％～3％，阻燃劑0～10％，色料0～8％。將各原料粉碎后混合，得混合料；將混合料煉膠后，冷卻，造粒，得粉煤灰纖維改性酚醛模塑料。
文檔編號C08K13/04GK102408669SQ20111026788
公開日2012年4月11日 申請日期2011年9月9日 優先權日2011年9月9日
發明者吳惠生, 林麗榮, 林良菽 申請人:廈門柯依達工貿有限公司