一種模壓成型短切纖維增強樹脂復合材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種模壓成型短切纖維增強樹脂復合 材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 模壓成型短切纖維增強樹脂復合材料是一種片狀模塑料，其自動化程度高，適合 加工形狀復雜的構(gòu)件，經(jīng)濟效益顯著，具有廣闊的應用前景。然而由于在片狀模塑料配方中 存在大量可燃有機物，在一定程度上限制了其應用領(lǐng)域，因此片狀模塑料的阻燃問題是復 合材料模壓成型技術(shù)中的一個研究熱點。
[0003]目前用于片狀模塑料的阻燃劑主要有鹵系、磷系、氮系和無機阻燃劑等幾類。隨著 國家對環(huán)保的要求越來越高，不釋放有毒氣體的阻燃劑是制備阻燃型片狀模塑料的不二之 選。以一種5 ? 1 ? 8結(jié)晶相（5Mg(OH)z?MgCl2 ? 8H20)含量高的氯氧鎂結(jié)晶復鹽作為片狀 模塑料的阻燃劑。該結(jié)晶復鹽具其獨特的鎂質(zhì)堿式結(jié)晶水結(jié)構(gòu)，有較好的阻燃功效，而且制 作簡單、價格低廉。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 發(fā)明目的：本發(fā)明提供了一種模壓成型短切纖維增強樹脂復合材料的制備方法， 以解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題。
[0005] 技術(shù)方案：為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0006] -種模壓成型短切纖維增強樹脂復合材料的制備方法，包括以下步驟：
[0007] 步驟一、制備輕燒菱鎂粉：將菱鎂礦石煅燒，再在常溫下冷卻，最后經(jīng)過磨粉機加 工成輕燒菱鎂粉；
[0008] 步驟二、制備氯氧鎂結(jié)晶復鹽：室溫下，將MgCl2 *6H20溶于水中使之形成有一定濃 度的MgCld^水溶液，再加入輕燒菱鎂粉，然后攪拌均勻得樣品A，密封后置于常溫空氣中， 凝結(jié)、硬化；
[0009] 將磷酸加入到MgCljK溶液中，攪勻，再加入已稱量過的輕燒鎂粉，攪拌均勻得樣 品B，密封后置于常溫空氣中，凝結(jié)、硬化；
[0010] 步驟三、阻燃片狀模塑料的制備：將氯氧鎂結(jié)晶復鹽以填料的方式加入到不飽和 聚酯樹脂中，經(jīng)攪拌，得到分散均一的樹脂糊；用聚乙烯薄膜為隔膜，浸漬無序短切纖維，輥 壓收卷、熟化存放；待片材熟化后到易于撕去薄膜且不粘手時，模壓成制品。
[0011] 進一步的，所述菱鎂礦石在750~1100溫度下煅燒2~4小時。
[0012] 優(yōu)選的，所述輕燒菱鎂粉的粒度為100~325目。
[0013] 優(yōu)選的，所述磨粉機為雷蒙磨。
[0014] 優(yōu)選的，所述輕燒菱鎂礦細粉的MgO含量> 50%。
[0015] 進一步的，所述步驟二中按質(zhì)量分數(shù)計，MgO:MgCl2WH2O:H20 = 6:1:8進行配比。
[0016] 進一步的，所述步驟二中按質(zhì)量分數(shù)計，磷酸：MgO= 1:99。
[0017] 優(yōu)選的，所述磷酸的濃度為3mol/L。
[0018] 優(yōu)選的，所述步驟三中攪拌采用高速攪拌機攪拌。
[0019] 有益效果：本發(fā)明的結(jié)晶復鹽具其獨特的鎂質(zhì)堿式結(jié)晶水結(jié)構(gòu)，有較好的阻燃功 效，而且制作簡單、價格低廉。
【具體實施方式】
[0020] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作更進一步的說明。
[0021] 名詞解釋：
[0022] SMC片狀模塑料：SMC是Sheetmoldingcompound的縮寫，即片狀模塑料。主要原 料由SMC專用紗、不飽和樹脂、低收縮添加劑，填料及各種助劑組成。
[0023] 實施例1
[0024] -種模壓成型短切纖維增強樹脂復合材料的制備方法，包括以下步驟：
[0025] 步驟一、制備輕燒菱鎂粉：將菱鎂礦石在750溫度下煅燒2小時煅燒，再在常溫下 冷卻，最后經(jīng)過雷蒙磨磨粉機加工成輕燒菱鎂粉；輕燒菱鎂粉的粒度為100目，檢測所述輕 燒菱鎂礦細粉的MgO含量為52%;
[0026] 步驟二、制備氯氧鎂結(jié)晶復鹽：按質(zhì)量分數(shù)計，MgO:MgCl2 -6H20 :H20 = 6:1:8進行 配比；室溫下，將MgCl2 *6H20溶于水中使之形成有一定濃度的MgCl2的水溶液，再加入輕燒 菱鎂粉，然后攪拌均勻得樣品A，密封后置于常溫空氣中，凝結(jié)、硬化；
[0027] 按質(zhì)量分數(shù)計，磷酸：MgO= 1:99,且磷酸的濃度為3mol/L，將磷酸加入到MgCljK 溶液中，攪勻，再加入已稱量過的輕燒鎂粉，攪拌均勻得樣品B，密封后置于常溫空氣中，凝 結(jié)、硬化；
[0028] 步驟三、阻燃片狀模塑料的制備：將氯氧鎂結(jié)晶復鹽以填料的方式加入到不飽和 聚酯樹脂中，經(jīng)高速攪拌機攪拌，得到分散均一的樹脂糊；用聚乙烯薄膜為隔膜，浸漬無序 短切纖維，輥壓收卷、熟化存放；待片材熟化后到易于撕去薄膜且不粘手時，模壓成制品。
[0029] 實施例2
[0030] -種模壓成型短切纖維增強樹脂復合材料的制備方法，包括以下步驟：
[0031] 步驟一、制備輕燒菱鎂粉：將菱鎂礦石在900溫度下煅燒3小時煅燒，再在常溫下 冷卻，最后經(jīng)過雷蒙磨磨粉機加工成輕燒菱鎂粉；輕燒菱鎂粉的粒度為150目，檢測所述輕 燒菱鎂礦細粉的MgO含量為53%;
[0032] 步驟二、制備氯氧鎂結(jié)晶復鹽：按質(zhì)量分數(shù)計，MgO:MgCl2WH2O:H20 = 6:1:8進行 配比；室溫下，將MgCl2 *6H20溶于水中使之形成有一定濃度的MgCl2的水溶液，再加入輕燒 菱鎂粉，然后攪拌均勻得樣品A，密封后置于常溫空氣中，凝結(jié)、硬化；
[0033] 按質(zhì)量分數(shù)計，磷酸：MgO= 1:99,且磷酸的濃度為3mol/L，將磷酸加入到MgCljK 溶液中，攪勻，再加入已稱量過的輕燒鎂粉，攪拌均勻得樣品B，密封后置于常溫空氣中，凝 結(jié)、硬化；
[0034] 步驟三、阻燃片狀模塑料的制備：將氯氧鎂結(jié)晶復鹽以填料的方式加入到不飽和 聚酯樹脂中，經(jīng)高速攪拌機攪拌，得到分散均一的樹脂糊；用聚乙烯薄膜為隔膜，浸漬無序 短切纖維，輥壓收卷、熟化存放；待片材熟化后到易于撕去薄膜且不粘手時，模壓成制品。
[0035] 實施例3
[0036] -種模壓成型短切纖維增強樹脂復合材料的制備方法，包括以下步驟：
[0037] 步驟一、制備輕燒菱鎂粉：將菱鎂礦石在1100溫度下煅燒4小時煅燒，再在常溫下 冷卻，最后經(jīng)過雷蒙磨磨粉機加工成輕燒菱鎂粉；輕燒菱鎂粉的粒度為325目，檢測所述輕 燒菱鎂礦細粉的MgO含量為54% ;
[0038] 步驟二、制備氯氧鎂結(jié)晶復鹽：按質(zhì)量分數(shù)計，MgO:MgCl2 -6H20 :H20 = 6:1:8進行 配比；室溫下，將MgCl2 *6H20溶于水中使之形成有一定濃度的MgCl2的水溶液，再加入輕燒 菱鎂粉，然后攪拌均勻得樣品A，密封后置于常溫空氣中，凝結(jié)、硬化；
[0039] 按質(zhì)量分數(shù)計，磷酸：MgO= 1:99,且磷酸的濃度為3mol/L，將磷酸加入到MgCljK 溶液中，攪勻，再加入已稱量過的輕燒鎂粉，攪拌均勻得樣品B，密封后置于常溫空氣中，凝 結(jié)、硬化；
[0040] 步驟三、阻燃片狀模塑料的制備：將氯氧鎂結(jié)晶復鹽以填料的方式加入到不飽和 聚酯樹脂中，經(jīng)高速攪拌機攪拌，得到分散均一的樹脂糊；用聚乙烯薄膜為隔膜，浸漬無序 短切纖維，輥壓收卷、熟化存放；待片材熟化后到易于撕去薄膜且不粘手時，模壓成制品。
[0041]由于菱鎂礦石燒堿量一般為百分之五十左右，因此通過窯爐輕燒，菱鎂礦石中氧 化鎂含量幾乎可提高一倍。從這一意義上講，輕燒是最有效的氧化鎂采集手段。此外，輕燒 菱鎂粉具有很高的活性。
[0043] 如表所示，未添加阻燃劑氯氧鎂結(jié)晶復鹽的模塑料的燃燒等級為V-2。在加人氯氧 鎂結(jié)晶復鹽的質(zhì)量分數(shù)為20%時，燃燒等級提高到了V-I;隨著添加量的增大，燃燒等級不 斷提高，當添加量為40%時，就達到了最高阻燃級別V-0。
[0044]模塑料的氧指數(shù)隨氯氧鎂結(jié)晶復鹽含量增大而增大，用量為40 %時，UL-94燃燒 等級達到最高阻燃級別V-0。氯氧鎂結(jié)晶復鹽較強的吸熱效應抑制了模塑料中UP樹脂分 子鏈的斷裂和吸熱分解，同時熱分解產(chǎn)生的水分又稀釋了其表面氧氣和可燃氣體的濃度。 進而降低模塑料的最大失重速率，提高UP在高溫下的熱穩(wěn)定性和殘?zhí)柯?，從而發(fā)揮阻燃作 用。
[0045] 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出：對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應 視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種模壓成型短切纖維增強樹脂復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步 驟： 步驟一、制備輕燒菱鎂粉：將菱鎂礦石煅燒，再在常溫下冷卻，最后經(jīng)過磨粉機加工成 輕燒菱鎂粉； 步驟二、制備氯氧鎂結(jié)晶復鹽：室溫下，將MgCl2 ^H2O溶于水中使之形成有一定濃度的 MgCld^水溶液，再加入輕燒菱鎂粉，然后攪拌均勻得樣品A，密封后置于常溫空氣中，凝結(jié)、 硬化； 將磷酸加入到MgClyK溶液中，攪勻，再加入已稱量過的輕燒鎂粉，攪拌均勻得樣品B， 密封后置于常溫空氣中，凝結(jié)、硬化； 步驟三、阻燃片狀模塑料的制備：將氯氧鎂結(jié)晶復鹽以填料的方式加入到不飽和聚酯 樹脂中，經(jīng)攪拌，得到分散均一的樹脂糊；用聚乙烯薄膜為隔膜，浸漬無序短切纖維，輥壓收 卷、熟化存放；待片材熟化后到易于撕去薄膜且不粘手時，模壓成制品。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模壓成型短切纖維增強樹脂復合材料的制備方法，其特征在 于，所述菱鎂礦石在750~1100溫度下煅燒2~4小時。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模壓成型短切纖維增強樹脂復合材料的制備方法，其特征在 于，所述輕燒菱鎂粉的粒度為100~325目。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模壓成型短切纖維增強樹脂復合材料的制備方法，其特征在 于，所述磨粉機為雷蒙磨。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模壓成型短切纖維增強樹脂復合材料的制備方法，其特征在 于，所述輕燒菱鎂礦細粉的MgO含量> 50%。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模壓成型短切纖維增強樹脂復合材料的制備方法，其特征在 于，所述步驟二中按質(zhì)量分數(shù)計，MgO :MgCl2 ? 6H20 :H20 = 6:1:8進行配比。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模壓成型短切纖維增強樹脂復合材料的制備方法，其特征在 于，所述步驟二中按質(zhì)量分數(shù)計，磷酸：MgO = 1:99。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模壓成型短切纖維增強樹脂復合材料的制備方法，其特征在 于，所述磷酸的濃度為3mol/L。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模壓成型短切纖維增強樹脂復合材料的制備方法，其特征在 于，所述步驟三中攪拌采用高速攪拌機攪拌。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種模壓成型短切纖維增強樹脂復合材料的制備方法，包括制備輕燒菱鎂粉，制備氯氧鎂結(jié)晶復鹽和阻燃片狀模塑料的制備；本發(fā)明的結(jié)晶復鹽具其獨特的鎂質(zhì)堿式結(jié)晶水結(jié)構(gòu)，有較好的阻燃功效，而且制作簡單、價格低廉。
【IPC分類】C08L67/06, C08K7/00, C08J5/04, C08K3/22
【公開號】CN105086397
【申請?zhí)枴緾N201510564133
【發(fā)明人】蔣學功
【申請人】蘇州新區(qū)佳合塑膠有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年9月8日