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一種抗靜電無鹵環(huán)保阻燃型片狀模塑料及其制備方法

文檔序號:2447973閱讀:152來源:國知局
一種抗靜電無鹵環(huán)保阻燃型片狀模塑料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種抗靜電無鹵環(huán)保阻燃型片狀模塑料及其制備方法。按重量份數(shù),包含:不飽和聚酯樹脂混合物70~100份、熱塑性高分子聚合物漿液30~60份,引發(fā)劑1~4份,增稠劑2~6份,阻聚劑0.03~0.8份,脫模劑4~20份,填料50~120份,抗靜電劑3~10、氫氧化鋁粉末50~90份,膨脹型阻燃劑10~30份、消煙劑2~7份、防脫落劑5~30份,增強纖維50~150份。本發(fā)明采用了石墨烯做為新型的抗靜電劑,石墨烯具有超高的導電率,在經(jīng)過偶聯(lián)劑處理過后能夠在基體樹脂中分散均勻并形成良好的導電通道。
【專利說明】一種抗靜電無南環(huán)保阻燃型片狀模塑料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種片狀模塑料,更確切地說,是一種抗靜電無鹵環(huán)保阻燃型片狀模塑料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]片狀模塑料(Sheet Molding Compoud, SMC),是用不飽和聚酯樹脂、引發(fā)劑、增稠劑、填料、交聯(lián)劑、脫模劑、著色劑等混合成樹脂糊浸潰玻璃纖維粗紗或者玻璃纖維氈,并在兩面用聚乙烯或聚丙烯薄膜包覆起來形成的模壓料。SMC作為一種迅速發(fā)展起來的模壓料具有機械化程度高、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、原材料利用率高、生產(chǎn)成本低、制品表面光潔等優(yōu)點,然而SMC —般做為絕緣材料使用,其表面電阻率在IO12~1014,限制了其在抗靜電場合的使用。抗靜電劑是一類能夠降低材料或制品表面電阻和體積電阻,適度提高導電性,阻止靜電蓄積的物質(zhì)。石墨烯是一種由碳原子構成的單層狀結構的新材料,其常溫下電子遷移率超過15000cm2/V.S,為目前世界上電阻率最小的物質(zhì)。因為其電子遷移速度極快,做為新型的抗靜電劑具有廣泛的前景。
[0003]目前對片狀模塑料阻燃技術的研究主要集中在大量添加無機阻燃劑(例如堿金屬氫氧化物、堿金屬氧化物等)等方法上,但是大量添加無機阻燃劑會導致片狀模塑料的綜合力學性能和表面質(zhì)量大幅下降。膨脹型阻燃劑(IFR)是近幾年來受到廣泛關注的一種無鹵阻燃劑,以木質(zhì)素做為新型炭源、聚磷酸銨做為酸源以及三聚氰胺做為氣源形成的膨脹型阻燃劑與無機阻燃劑復配所形成的阻燃體系具有深遠的研究意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術難題是,克服現(xiàn)有技術的不足,提供一種抗靜電無鹵環(huán)保阻燃型片狀模塑料及其制備方`法。
[0005]本發(fā)明的技術解決方案是,由以下按重量份數(shù)配比的原料制成:不飽和聚酯樹脂混合物70~100份、熱塑性高分子聚合物漿液30~60份,引發(fā)劑I~4份,增稠劑2~6份,阻聚劑0.03~0.8份,脫模劑4~20份,填料50~120份,抗靜電劑3~10、氫氧化鋁粉末50~90份,膨脹型阻燃劑10~30份、消煙劑2~7份、防脫落劑5~30份,增強纖維50~150份;
[0006]其中,所述的抗靜電劑為經(jīng)鈦酸酯偶聯(lián)劑或硅烷偶聯(lián)劑或鋁酸酯偶聯(lián)劑處理的石墨烯;
[0007]所述的不飽和聚酯樹脂混合物包含不飽和聚酯樹脂按重量份數(shù)占70~75份、苯乙烯溶液按重量份數(shù)占25~30份;
[0008]所述的熱塑性高分子聚合物漿液為熱塑性高分子聚合物(如聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯類彈性體等)與單體苯乙烯按重量份數(shù)的(40/60) —定配比溶解制得;
[0009]所述的引發(fā)劑為叔丁基過氧化碳酸異丙酯或過氧化苯甲酸叔丁酯或者過氧化二異丙苯三種物質(zhì)中的一種或幾種的混合物;[0010]所述的增稠劑為氧化鎂或氫氧化鎂或氫氧化鈣三種物質(zhì)中的一種或幾種的混合物;
[0011]所述的阻聚劑為對苯二酚或2 —叔丁基對苯二酚或對苯醌三種物質(zhì)中的一種或幾種的混合物;
[0012]所述的脫模劑為硬脂酸鋅或硬脂酸鈣或硬脂酸鎂三種物質(zhì)中的一種或幾種的混合物;
[0013]所述的填料為碳酸鈣或氫氧化鋁或硫酸鋇三種物質(zhì)中的一種或幾種的混合物;
[0014]所述的氫氧化鋁的粒徑在4000~6000目范圍內(nèi),并經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理過;
[0015]所述的膨脹型阻燃劑是由炭源(木質(zhì)素)、酸源(聚磷酸銨)和氣源(三聚氰胺)組成的復合型阻燃 劑;
[0016]所述的消煙劑為三氧化鑰或鑰酸鋅基復合物或者八鑰酸銨三種物質(zhì)中的一種或幾種的混合物;
[0017]所述的防脫落劑為對苯二酚磷酸酯或四苯基對苯二酚二磷酸酯或或對苯二酚雙(二苯基磷酸酯)三種物質(zhì)中的一種或幾種的混合物;
[0018]所述的增強纖維為玻璃纖維或不銹鋼纖維兩種物質(zhì)中的一種或幾種的混合物。
[0019]本發(fā)明的制備方法,按重量份數(shù),具體步驟如下:
[0020](I)將石墨烯與偶聯(lián)劑加入到球磨罐中,并加入一定量的無水乙醇作為球磨介質(zhì),然后封閉球磨罐以500~800轉/min的速度球磨2~4小時,最后在烘箱中進行干燥處理;
[0021](2)將步驟(1)中得到的偶聯(lián)劑處理的石墨烯和所述的引發(fā)劑、阻聚劑、脫模機、消煙劑、防脫落劑一起加入到配料釜中進行攪拌至均勻;
[0022](3)再將所述的填料和氫氧化鋁粉末以及膨脹型阻燃劑加入到步驟2)中的配料釜中進行攪拌至均勻,最后加入增稠劑混合均勻;
[0023](4)將步驟(3)中得到的樹脂糊涂布于聚乙烯薄膜上,將所述的增強纖維均勻沉降在樹脂糊上,經(jīng)輥壓收卷后得到所述的抗靜電無鹵環(huán)保阻燃型片狀模塑料。
[0024]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相對比,所具備的優(yōu)點是:
[0025]①石墨烯具有超高的導電率,做為新型的抗靜電劑在經(jīng)過偶聯(lián)劑處理過后能夠在基體樹脂中分散均勻形成良好的導電通道;
[0026]②膨脹型阻燃劑中炭源(木質(zhì)素)具有高成炭性,在燃燒過程中進一步保證炭層結構致密穩(wěn)定,與氫氧化鋁復配使用有利于阻燃性能的提高;
[0027]③添加的防脫落劑能夠使得樹脂在燃燒過后保持炭層結構的穩(wěn)定而不至于塌陷;
[0028]④使用多種纖維復配增強片狀模塑料,能有效的提高片狀模塑料的綜合力學性倉泛。
【具體實施方式】
[0029]實施例一:
[0030]本發(fā)明的片狀模塑料,其組份按質(zhì)量份數(shù),選取不飽和聚酯樹脂70份,聚苯乙烯漿液30份,引發(fā)劑1份,增稠劑2份、阻聚劑0.04份、脫模劑4份、填料60份、抗靜電劑3份、氫氧化鋁60份、膨脹型阻燃劑10份、消煙劑2份、防脫落劑5份、玻璃纖維50份、不銹鋼纖維10份,先將石墨烯與偶聯(lián)劑加入到球磨罐中,并加入一定量的無水乙醇作為球磨介質(zhì),封閉球磨罐以500轉/min的速度球磨3小時,然后在烘箱中進行干燥處理;再將處理的石墨烯、消煙劑、防脫落劑、引發(fā)劑、阻聚劑與脫模劑一起加入到配料釜中以500轉/分鐘攪拌8分鐘;將填料碳酸鈣和氫氧化鋁以及膨脹型阻燃劑一起加入到配料釜中以1000轉/分鐘強力攪拌20分鐘;最后加入增稠劑攪拌均勻;將配好的樹脂糊均勻涂布于聚乙烯薄膜上,將切割好的玻璃纖維與不銹鋼纖維均勻沉降在樹脂糊上,經(jīng)輥壓收卷后得到抗靜電無鹵阻燃片狀模塑料。
[0031]實施例二:
[0032]本發(fā)明的片狀模塑料,其組份按質(zhì)量份數(shù),選取不飽和聚酯樹脂80份,聚苯乙烯漿液40份,引發(fā)劑1.5份,增稠劑3份、阻聚劑0.1份、脫模劑6份、填料80份、抗靜電劑5份、氫氧化鋁50份、膨脹型阻燃劑15份、消煙劑4份、防脫落劑5份、玻璃纖維50份、不銹鋼纖維30份,先將石墨烯與偶聯(lián)劑加入到球磨罐中,并加入一定量的無水乙醇作為球磨介質(zhì),封閉球磨罐以600轉/min的速度球磨3.5小時,然后在烘箱中進行干燥處理;再將處理的石墨烯、消煙劑、防脫落劑、引發(fā)劑、阻聚劑與脫模劑一起加入到配料釜中以700轉/分鐘攪拌10分鐘;將填料碳酸鈣和氫氧化鋁以及膨脹型阻燃劑一起加入到配料釜中以1200轉/分鐘強力攪拌25分鐘;最后加入增稠劑攪拌均勻;將配好的樹脂糊均勻涂布于聚乙烯薄膜上,將切割好的玻璃纖維與不銹鋼纖維均勻沉降在樹脂糊上,經(jīng)輥壓收卷后得到抗靜電無鹵阻燃片狀模塑料。
[0033]實施例三:
[0034]本發(fā)明的片狀模塑料,其組份按質(zhì)量份數(shù),選取不飽和聚酯樹脂80份,聚苯乙烯漿液50份,引發(fā)劑2份,增稠劑3份、阻聚劑0.1份、脫模劑7份、填料80份、抗靜電劑7份、氫氧化鋁60份、膨脹型阻燃劑20份、消煙劑4份、防脫落劑6份、玻璃纖維40份、不銹鋼纖維40份,先將石墨烯與偶聯(lián)劑加入到球磨罐中,并加入一定量的無水乙醇作為球磨介質(zhì),封閉球磨罐以600轉/min的速度球磨4小時,然后在烘箱中進行干燥處理;再將處理的石墨烯、消煙劑、防脫落劑、引發(fā)劑、阻聚劑與脫模劑一起加入到配料釜中以1200轉/分鐘攪拌15分鐘;將填料碳酸鈣和氫氧化鋁以及膨脹型阻燃劑一起加入到配料釜中以1300轉/分鐘強力攪拌20分鐘;最后加入增稠劑攪拌均勻;將配好的樹脂糊均勻涂布于聚乙烯薄膜上,將切割好的玻璃纖維與不銹鋼纖維均勻沉降在樹脂糊上,經(jīng)輥壓收卷后得到抗靜電無鹵阻燃片狀模塑料。
[0035]實施例四:[0036]本發(fā)明的片狀模塑料,其組份按質(zhì)量份數(shù),選取不飽和聚酯樹脂90份,聚苯乙烯漿液50份,引發(fā)劑2份,增稠劑4份、阻聚劑0.2份、脫模劑8份、填料90份、抗靜電劑8份、氫氧化鋁70份、膨脹型阻燃劑20份、消煙劑5份、防脫落劑8份、玻璃纖維50份、不銹鋼纖維40份,先將石墨烯與偶聯(lián)劑加入到球磨罐中,并加入一定量的無水乙醇作為球磨介質(zhì),封閉球磨罐以700轉/min的速度球磨3小時,然后在烘箱中進行干燥處理;再將處理的石墨烯、消煙劑、防脫落劑、引發(fā)劑、阻聚劑與脫模劑一起加入到配料釜中以600轉/分鐘攪拌10分鐘;將填料碳酸鈣和氫氧化鋁以及膨脹型阻燃劑一起加入到配料釜中以1500轉/分鐘強力攪拌15分鐘;最后加入增稠劑攪拌均勻;將配好的樹脂糊均勻涂布于聚乙烯薄膜上,將切割好的玻璃纖維與不銹鋼纖維均勻沉降在樹脂糊上,經(jīng)輥壓收卷后得到抗靜電無鹵阻燃片狀模塑料。
[0037]實施例五:
[0038]本發(fā)明的片狀模塑料,其組份按質(zhì)量份數(shù),選取不飽和聚酯樹脂90份,聚苯乙烯漿液50份,引發(fā)劑2份,增稠劑4份、阻聚劑0.3份、脫模劑10份、填料90份、抗靜電劑10份、氫氧化鋁70份、膨脹型阻燃劑30份、消煙劑6份、防脫落劑10份、玻璃纖維50份、不銹鋼纖維50份,先將石墨烯與偶聯(lián)劑加入到球磨罐中,并加入一定量的無水乙醇作為球磨介質(zhì),封閉球磨罐以800轉/min的速度球磨5小時,然后在烘箱中進行干燥處理;再將處理的石墨烯、消煙劑、防脫落劑、引發(fā)劑、阻聚劑與脫模劑一起加入到配料釜中以900轉/分鐘攪拌15分鐘;將填料碳酸鈣和氫氧化鋁以及膨脹型阻燃劑一起加入到配料釜中以1300轉/分鐘強力攪拌25分鐘;最后加入增稠劑攪拌均勻;將配好的樹脂糊均勻涂布于聚乙烯薄膜上,將切割好的玻璃纖維與不銹鋼纖維均勻沉降在樹脂糊上,經(jīng)輥壓收卷后得到抗靜電無鹵阻燃片狀模塑料。
[0039]實施例六:
[0040]本發(fā)明的片狀模塑料,其組份按質(zhì)量份數(shù),選取不飽和聚酯樹脂100份,聚苯乙烯漿液60份,引發(fā)劑3份,增稠劑5份、阻聚劑0.6份、脫模劑13份、填料100份、抗靜電劑10份、氫氧化鋁80份、膨脹型阻燃劑30份、消煙劑7份、防脫落劑15份、玻璃纖維40份、不銹鋼纖維60份,先將石墨烯與偶聯(lián)劑加入到球磨罐中,并加入一定量的無水乙醇作為球磨介質(zhì),封閉球磨罐以800轉/min的速度球磨3小時,然后在烘箱中進行干燥處理;再將處理的石墨烯、消煙劑、防脫落劑、引發(fā)劑、阻聚劑與脫模劑一起加入到配料釜中以700轉/分鐘攪拌20分鐘;將填料碳酸鈣和氫氧化鋁以及膨脹型阻燃劑一起加入到配料釜中以1500轉/分鐘強力攪拌25分鐘;最后加入增稠劑攪拌均勻;將配好的樹脂糊均勻涂布于聚乙烯薄膜上,將切割好的玻璃纖維與不銹鋼纖維均勻沉降在樹脂糊上,經(jīng)輥壓收卷后得到抗靜電無鹵阻燃片狀模塑料。
[0041]分別對上述的各實施例的片狀模塑料制品按GB標準進行檢測,結果見下表(其
中,表中的最后一列中列舉了現(xiàn)有的片狀模塑料的物理特性,作為對比)
[0042]
【權利要求】
1.一種抗靜電無鹵環(huán)保阻燃型片狀模塑料,其特征在于:由以下按重量份數(shù)配比的原料制成:不飽和聚酯樹脂混合物70~100份、熱塑性高分子聚合物漿液30~60份,引發(fā)劑I~4份,增稠劑2~6份,阻聚劑0.03~0.8份,脫模劑4~20份,填料50~120份,抗靜電劑3~10、氫氧化鋁粉末50~90份,膨脹型阻燃劑10~30份、消煙劑2~7份、防脫落劑5~30份,增強纖維50~150份;其中,所述的抗靜電劑為經(jīng)鈦酸酯偶聯(lián)劑或硅烷偶聯(lián)劑或鋁酸酯偶聯(lián)劑處理過的石墨烯。
2.如權利要求1所述的一種抗靜電無鹵環(huán)保阻燃型片狀模塑料,其特征在于: 所述的不飽和聚酯樹脂混合物包含不飽和聚酯樹脂按重量份數(shù)占70~75份、苯乙烯溶液按重量份數(shù)占25~30份; 所述的熱塑性高分子聚合物漿液為熱塑性高分子聚合物(如聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯類彈性體等)與單體苯乙烯按重量份數(shù)的(40/60) —定配比溶解制得; 所述的引發(fā)劑為叔丁基過氧化碳酸異丙酯或過氧化苯甲酸叔丁酯或者過氧化二異丙苯三種物質(zhì)中的一種或幾種的混合物; 所述的增稠劑為氧化鎂或氫氧化鎂或氫氧化鈣三種物質(zhì)中的一種或幾種的混合物;所述的阻聚劑為對苯二酚或2 —叔丁基對苯二酚或對苯醌三種物質(zhì)中的一種或幾種的混合物; 所述的脫模劑為硬脂酸鋅 或硬脂酸鈣或硬脂酸鎂三種物質(zhì)中的一種或幾種的混合物; 所述的填料為碳酸鈣或氫氧化鋁或硫酸鋇三種物質(zhì)中的一種或幾種的混合物; 所述的氫氧化鋁的粒徑在4000~6000目范圍內(nèi),并經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理過; 所述的膨脹型阻燃劑是由炭源(木質(zhì)素)、酸源(聚磷酸銨)和氣源(三聚氰胺)組成的復合型阻燃劑; 所述的消煙劑為三氧化鑰或鑰酸鋅基復合物或者八鑰酸銨三種物質(zhì)中的一種或幾種的混合物; 所述的防脫落劑為對苯二酚磷酸酯或四苯基對苯二酚二磷酸酯或或對苯二酚雙(二苯基磷酸酯)三種物質(zhì)中的一種或幾種的混合物; 所述的增強纖維為玻璃纖維或不銹鋼纖維兩種物質(zhì)中的一種或幾種的混合物。
3.一種抗靜電無鹵環(huán)保阻燃型片狀模塑料的制備方法,其特征在于:按重量份數(shù),包含以下步驟: (1)、將石墨烯與偶聯(lián)劑加入到球磨罐中,并加入一定量的無水乙醇作為球磨介質(zhì),然后封閉球磨罐以500~800轉/min的速度球磨2~4小時,最后在烘箱中進行干燥處理; (2)、將步驟(1)中得到的偶聯(lián)劑處理的石墨烯和所述的引發(fā)劑、阻聚劑、脫模機、消煙劑、防脫落劑一起加入到配料釜中進行攪拌至均勻; (3 )、再將所述的填料和氫氧化鋁粉末以及膨脹型阻燃劑加入到步驟(2 )中的配料釜中進行攪拌至均勻,最后加入增稠劑混合均勻; (4)將步驟(3)中得到的樹脂糊涂布于聚乙烯薄膜上,將所述的增強纖維均勻沉降在樹脂糊上,經(jīng)輥壓收卷后得到所述的抗靜電無鹵環(huán)保阻燃型片狀模塑料。
【文檔編號】B32B27/08GK103694615SQ201310700164
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月18日 優(yōu)先權日:2013年12月18日
【發(fā)明者】成文俊, 徐德善, 楊玉晴 申請人:江蘇悅達墨特瑞新材料科技有限公司
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