本發明屬于有機高分子阻燃樹脂組合物,涉及一種無鹵無磷阻燃不飽和聚酯樹脂組合物及用途。本發明無鹵無磷阻燃不飽和聚酯樹脂組合物適用于與顏料糊、活性氧化鎂和玻璃纖維(或玻璃纖維布或玻璃氈或玻璃方格布)配合使用,用于制備不飽和聚酯模塑料板、不飽和聚酯玻璃纖維布層壓板、不飽和聚酯玻璃氈板、不飽和聚酯玻璃方格布板或不飽和樹脂團狀模塑料制品等,從而應用于交通車輛、游艇、建筑、造船、化工設備、電子電器、體育器材及日用器材等。
背景技術:
不飽和聚酯復合材料具有優異的電氣性能、機械性能、熱加工性能及生產效率高等特點,廣泛應用于軌道交通、建筑材料及汽車、船體材料、電氣設備等。但不飽和聚酯自身阻燃性較差,傳統增加阻燃的做法是添加無機阻燃填料、鹵族元素實現的。
添加無機填料實現阻燃,優點是該方法操作簡單、無鹵且成本低,但大量的添加量會導致組合物比重增大、粘度增大,影響增強材料的均勻分散,最終導致制品機械性能缺陷。
另外,隨著環境保護意識的增強,加之歐盟的ROHS及WEEE指令等相關環保法規的相繼出臺,對使用鹵素等化合物來提高不飽和聚酯復合材料阻燃性的傳統手段提出了挑戰,含鹵不飽和聚酯復合材料即將被取代。
現有技術中,中國專利CN102731952A公開了采用二元酸接枝的DOPO衍生物制得無鹵阻燃不飽和聚酯,并混合含磷添加型阻燃劑,制品阻燃性達到UL94-V0級;CN101386669A公開了采用含磷二元酸或含磷二元醇為原料制得無鹵不飽和聚酯,制品阻燃性達到UL94-V0級;類似的專利(申請)還有CN102181015A、CN101514253A、CN104629238A等,均利用含磷化合物對不飽和聚酯進行改性,制品阻燃級別均達到UL94-V0級。但由于上述專利(申請)提到的組合物中均采用了含磷化合物,由其制備的模塑料制品在火災時會因燃燒而產生有毒物質(如甲膦、三苯基膦等),同時其廢棄物對水生環境可能造成潛在危害。
技術實現要素:
本發明的目的旨在克服上述現有技術中的不足,提供一種無鹵無磷阻燃不飽和聚酯樹脂組合物及用途。本發明無鹵無磷阻燃不飽和聚酯樹脂組合物中引入含雙鍵苯并噁嗪樹脂,通過該樹脂結構中的雙鍵與不飽和聚酯樹脂及稀釋劑結構中的雙鍵在引發劑的作用下發生自由基聚合而將噁嗪環引入不飽和樹脂體系內,再通過固化劑在高溫(150~160℃)催化噁嗪環開環固化,得到穩定的含氮且類似酚醛樹脂的網狀結構,使得體系既有不飽和樹脂的優異性能,同時還具有苯并噁嗪樹脂優異的耐熱性能、機械性能、阻燃性能等。從而本發明無鹵無磷阻燃不飽和聚酯樹脂組合物具有耐熱性高、機械強度高、無鹵無磷阻燃、比重低及成本低等特點。
本發明的內容是:一種無鹵無磷阻燃不飽和聚酯樹脂組合物,其特征是:由無鹵無磷不飽和聚酯樹脂60~80質量份、苯并噁嗪樹脂20~40質量份、稀釋劑35~50質量份、無機填料80~110質量份、引發劑1~3質量份、固化劑2~4質量份、低收縮劑5~15質量份、以及脫模劑5~10質量份混合組成;
所述無鹵無磷不飽和聚酯為鄰苯型不飽和聚酯、間苯型不飽和聚酯、二甲苯型不飽和聚酯、以及雙酚A型不飽和聚酯中的一種或兩種以上的混合物;所述無鹵無磷不飽和聚酯為可自制、也可為市售的任何品牌的鄰苯型、間苯型、二甲苯型或雙酚A型不飽和聚酯產品;
所述苯并噁嗪樹脂為含雙鍵苯并噁嗪樹脂,可自制、也可為市售的任何國內外品牌的含雙鍵苯并噁嗪樹脂;
所述稀釋劑為苯乙烯或α-甲基苯乙烯;
所述無機填料為氫氧化鋁、碳酸鈣、二氧化硅、三氧化二鋁、以及高嶺土中的一種或兩種以上的混合物;
所述引發劑為過氧化環己酮、過氧化甲乙酮、過氧化苯甲酸叔丁酯、以及叔丁基過氧化-2-乙基己酸酯中的一種或兩種以上的混合物;
所述固化劑為酚醛樹脂(市售的任何國內外品牌的酚醛樹脂均可)、二氨基二苯甲烷、二氨基二苯砜、以及二氨基二苯醚中的一種或兩種以上的混合物;
所述低收縮劑為聚苯乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚甲基丙烯酸甲酯、以及熱塑性聚氨酯中的一種或兩種以上的混合物,該低收縮劑產品均為市售的任何國內外品牌的產品;
所述脫模劑為硬酯酸鋅、硬脂酸鈣、以及硬脂酸鎂中的一種或兩種以上的混合物。
本發明的內容中所述的無鹵無磷阻燃不飽和聚酯樹脂組合物,其特征是:較好的是由無鹵無磷不飽和聚酯樹脂65~74質量份、苯并噁嗪樹脂28~35質量份、稀釋劑38~40質量份、無機填料80~90質量份、引發劑1~1.5質量份、固化劑2~2.5質量份、低收縮劑9~12質量份、以及脫模劑5~7質量份混合組成。
本發明的內容中:所述含雙鍵苯并噁嗪樹脂為如下化學結構式【1】~【7】中的一種或兩種以上的混合物:
【1】
【2】
【3】
【4】
【5】
【6】
式【1】~【7】中:R1、R5為(n=0、1)、-C=O等;R10、R14為(n=0、1)等;R2、R19為H、C1~C12的烷基、乙烯基、烯丙基、苯基、環氧基、氨基、硝基、萘基或環己基等;R3、R6為H、-CH3等;R4、R8、R11、R13為苯基、H、C1~C8的烷基、C1~C8含烯基碳鏈等;R7、R21為砜基、(n=0、1)、-C=O、異丙基等;R9、R15、R20為苯基、硝基苯、乙烯基、烯丙基、甲基丙烯?;?;R12、R16為-CH2-、砜基、-O-等;R17、R22為H、-CH3等;R18、R23為H、-CH3、-C5H11、-C3H7等。
本發明的另一內容是:一種無鹵無磷阻燃不飽和聚酯樹脂組合物,其特征是:該無鹵無磷阻燃不飽和聚酯樹脂組合物與顏料糊、活性氧化鎂和玻纖制品配合使用,可以用于制備不飽和聚酯模塑料板、不飽和聚酯玻璃纖維布層壓板、不飽和聚酯玻璃氈板、不飽和聚酯玻璃方格布板或不飽和樹脂團狀模塑料制品等,從而應用于交通車輛、游艇、建筑、造船、化工設備、電子電器、體育器材及日用器材等;
所述玻纖制品是玻璃纖維、玻璃纖維布、玻璃氈或玻璃方格布。
本發明無鹵無磷阻燃不飽和聚酯樹脂組合物的制備方法是:按本發明的內容所述質量份配比取無鹵無磷不飽和聚酯樹脂、苯并噁嗪樹脂、稀釋劑、無機填料、引發劑、固化劑、低收縮劑、以及脫模劑,投入混合罐中,在常溫高速攪拌混合(較好的是8~12分鐘)即制得。
所述含雙鍵苯并噁嗪樹脂的合成基本方法如下(推薦的現有技術制備方法):在反應器內加入醛溶液,用1mol/L的NaOH溶液調節pH值至8~9,再加入乙醇后攪拌均勻,分批加入胺,控制反應溫度不超過30℃,繼續維持反應30min;再加入酚,加熱至回流,維持反應8h,降溫;分出樹脂層,脫去溶劑,即得到苯并噁嗪樹脂。原料配比按照醛:胺基:酚羥基=2.1:1:1;其中:醛可以為甲醛溶液、苯甲醛、丙烯醛、丁烯醛、異戊烯醛、辛烯醛、己烯醛等;胺可以為苯胺、二氨基二苯甲烷、二氨基二苯砜、二氨基二苯醚、硝基苯胺、乙烯基胺、烯丙基胺、乙烯基胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺等;酚可以為苯酚、甲酚、壬基酚、十二烷基酚、雙酚A、雙酚F、雙酚S、二烯丙基雙酚A、4-乙烯基苯酚、烯丙基苯酚等。
與現有技術相比,本發明具有下列特點和有益效果:
(1)本發明無鹵無磷阻燃不飽和聚酯樹脂組合物中引入含雙鍵苯并噁嗪樹脂,通過該樹脂結構中的雙鍵與不飽和聚酯樹脂及稀釋劑結構中的雙鍵在引發劑的作用下發生自由基聚合而將噁嗪環引入不飽和樹脂體系內,再通過固化劑在高溫(150~160℃)催化噁嗪環開環固化,得到穩定的含氮且類似酚醛樹脂的網狀結構,使得體系既有不飽和樹脂的優異性能,同時還具有苯并噁嗪樹脂優異的耐熱性能、機械性能、阻燃性能等;本發明無鹵無磷阻燃不飽和聚酯樹脂組合物具有耐熱性高、機械強度高、無鹵無磷阻燃、比重低及成本低等特點;
(2)本發明無鹵無磷阻燃不飽和聚酯樹脂組合物中引入含雙鍵苯并噁嗪樹脂,含氮量較高,氮含量達到4~5%,該組合物以氮/無機填料協同阻燃機理為基礎進行設計,通過氮元素與體系無機填料的協同阻燃,既可減少無機填料的添加量,又能達到較好的阻燃性,使得不飽和樹脂制品的阻燃性可達到UL94V-0級,還具有產品的成本低等特點;
(3)本發明無鹵無磷阻燃不飽和聚酯樹脂組合物通過氮/無機填料協同阻燃,減少了無機填料的加入量(見后實施例1~24和對比例1~3),粘度低、比重低;
本發明無鹵無磷阻燃不飽和聚酯樹脂組合物熱壓成型后,通過苯并噁嗪樹脂自身優異的常態(彎曲強度500~600MPa)及熱態機械性能(155℃彎曲強度350~450MPa)提高組合物制品常態及熱態機械性能,其制品的常態彎曲強度由150~270MPa提高至300~400MPa,155℃彎曲強度由100~180MPa提高至200~300MPa;
(4)本發明無鹵無磷阻燃不飽和聚酯樹脂組合物不含鹵素和磷,更加環保;
(5)本發明無鹵無磷阻燃不飽和聚酯樹脂組合物與顏料糊、活性氧化鎂和玻纖制品配合使用,可用于制備不飽和聚酯模塑料板、不飽和聚酯玻璃纖維布層壓板、不飽和聚酯玻璃氈板、不飽和聚酯玻璃方格布板或不飽和樹脂團狀模塑料制品等;產品適用于交通車輛、游艇、建筑、造船、化工設備、電子電氣、體育器材及日用器材等領域;制備工藝簡單,容易操作,實用性強。
具體實施方式
下面給出的實施例對本發明作進一步說明,但不能理解為是對本發明保護范圍的限制,該領域的技術人員根據上述本發明的內容對本發明作出的一些非本質的改進和調整,仍屬于本發明的保護范圍。
實施例1:
雙酚A型不飽和聚酯樹脂80㎏,烯丙基胺型苯并噁嗪樹脂Ⅰ(式【1】中,R1=CH2,R2=R3=R4=H)30㎏,苯乙烯50㎏,氫氧化鋁80㎏,過氧化環己酮3㎏,二氨基二苯砜3㎏,聚醋酸乙烯酯10㎏,硬酯酸鈣10㎏,制得不飽和聚酯樹脂組合物;
實施例2:
雙酚A型不飽和聚酯樹脂80㎏,烯丙基胺型苯并噁嗪樹脂Ⅱ(式【2】中,R5=CH2,R6=R8=H,R7=CH2)30㎏,苯乙烯50㎏,氫氧化鋁80㎏,過氧化環己酮3㎏,二氨基二苯砜3㎏,聚醋酸乙烯酯10㎏,硬酯酸鎂10㎏,制得不飽和聚酯樹脂組合物;
實施例3:
雙酚A型不飽和聚酯樹脂80㎏,烯丙基胺型苯并噁嗪樹脂Ⅲ(式【2】中,R5=CH2,R6=R8=H,R7=異丙基)30㎏,苯乙烯50㎏,氫氧化鋁80㎏,過氧化環己酮3㎏,二氨基二苯砜3㎏,聚醋酸乙烯酯10㎏,硬酯酸鎂10㎏,制得不飽和聚酯樹脂組合物;
實施例4:
雙酚A型不飽和聚酯樹脂80㎏,烯丙基胺型苯并噁嗪樹脂Ⅳ(式【2】中,R5=CH2,R6=R8=H,R7=砜基)30㎏,苯乙烯50㎏,氫氧化鋁80㎏,過氧化環己酮3㎏,二氨基二苯砜3㎏,聚醋酸乙烯酯10㎏,硬酯酸鎂10㎏,制得不飽和聚酯樹脂組合物;
實施例5:
鄰苯型不飽和聚酯樹脂60㎏,乙烯基胺型苯并噁嗪樹脂(式【2】中,(n=0),R6=R8=H,R7=CH2)40㎏,苯乙烯45㎏,二氧化硅110㎏,過氧化甲乙酮2.5㎏,二氨基二苯甲烷4㎏,聚甲基丙烯酸甲酯15㎏,硬酯酸鈣10㎏,制得不飽和聚酯樹脂組合物;
實施例6:
間苯型不飽和聚酯樹脂75㎏,甲基丙烯酰胺型苯并噁嗪樹脂(式【1】中,R1=羰基,R2=R4=H,R3=CH3)40㎏,苯乙烯45㎏,碳酸鈣95㎏,過氧化苯甲酸叔丁酯3㎏,二氨基二苯砜4㎏,聚苯乙烯15㎏,硬酯酸鋅10㎏,制得不飽和聚酯樹脂組合物;
實施例7:
二甲苯型不飽和聚酯樹脂85㎏,丙烯酰胺型苯并噁嗪樹脂Ⅰ(式【2】中,R5=羰基,R6=R8=H,R7=異丙基)35㎏,苯乙烯50㎏,三氧化二鋁100㎏,過氧化苯甲酸叔丁酯2㎏,二氨基二苯甲烷4㎏,聚醋酸乙烯酯15㎏,硬酯酸鎂10㎏,制得不飽和聚酯樹脂組合物;
實施例8:
二甲苯型不飽和聚酯樹脂75㎏,丙烯酰胺型苯并噁嗪樹脂Ⅱ(式【2】中,R5=羰基,R6=R8=H,R7=CH2)25㎏,苯乙烯50㎏,三氧化二鋁100㎏,過氧化甲乙酮2㎏,二氨基二苯砜3㎏,聚醋酸乙烯酯15㎏,硬酯酸鈣15㎏,制得不飽和聚酯樹脂組合物;
實施例9:
鄰苯型不飽和聚酯樹脂60㎏,二烯丙基雙酚A型苯并噁嗪樹脂(式【5】)20㎏,苯乙烯35㎏,高嶺土80㎏,過氧化苯甲酸叔丁酯1㎏,二氨基二苯甲烷2㎏,聚醋酸乙烯酯5㎏,硬酯酸鋅5㎏,制得不飽和聚酯樹脂組合物;
實施例10:
鄰苯型不飽和聚酯樹脂80㎏,4-乙烯基苯酚型苯并噁嗪樹脂(式【4】中,R12=砜基,(n=0),R13=苯基)40㎏,苯乙烯50㎏,氫氧化鋁110㎏,過氧化苯甲酸叔丁酯3㎏,二氨基二苯甲烷4㎏,聚醋酸乙烯酯15㎏,硬酯酸鎂10㎏,制得不飽和聚酯樹脂組合物;
實施例11:
間苯型不飽和聚酯樹脂70㎏,烯丙基苯酚型苯并噁嗪樹脂Ⅰ(式【3】中,R9=苯基,R11=H,R10=CH2)40㎏,苯乙烯40㎏,三氧化二鋁90㎏,叔丁基過氧化-2-乙基己酸酯3㎏,二氨基二苯砜4㎏,聚甲基丙烯酸甲酯15㎏,硬酯酸鋅5㎏,制得不飽和聚酯樹脂組合物;
實施例12:
間苯型不飽和聚酯樹脂70㎏,烯丙基苯酚型苯并噁嗪樹脂Ⅱ(式【4】中,R12=CH2,R13=H,R14=CH2)40㎏,苯乙烯40㎏,三氧化二鋁90㎏,叔丁基過氧化-2-乙基己酸酯3㎏,二氨基二苯砜4㎏,聚甲基丙烯酸甲酯15㎏,硬酯酸鋅5㎏,制得不飽和聚酯樹脂組合物;
實施例13:
間苯型不飽和聚酯樹脂70㎏,烯丙基苯酚型苯并噁嗪樹脂Ⅲ(式【4】中,R12=-O-,R13=H,R14=CH2)40㎏,苯乙烯40㎏,三氧化二鋁90㎏,叔丁基過氧化-2-乙基己酸酯3㎏,二氨基二苯砜4㎏,聚甲基丙烯酸甲酯15㎏,硬酯酸鋅5㎏,制得不飽和聚酯樹脂組合物;
實施例14:
間苯型不飽和聚酯樹脂70㎏,烯丙基苯酚型苯并噁嗪樹脂Ⅳ(式【4】中,R12=砜基,R13=H,R14=CH2)40㎏,苯乙烯40㎏,三氧化二鋁90㎏,叔丁基過氧化-2-乙基己酸酯3㎏,二氨基二苯砜4㎏,聚甲基丙烯酸甲酯15㎏,硬酯酸鋅5㎏,制得不飽和聚酯樹脂組合物;
實施例15:
間苯型不飽和聚酯樹脂75㎏,丙烯醛型苯并噁嗪樹脂Ⅰ(式【6】中,R17=R18=H,R16=CH2,R19=H)40㎏,苯乙烯45㎏,氫氧化鋁95㎏,過氧化苯甲酸叔丁酯3㎏,二氨基二苯砜4㎏,聚苯乙烯15㎏,硬酯酸鋅10㎏,制得不飽和聚酯樹脂組合物;
實施例16:
間苯型不飽和聚酯樹脂75㎏,丙烯醛型苯并噁嗪樹脂Ⅱ(式【6】中,R17=R18=H,R16=-O-,R19=H)40㎏,苯乙烯45㎏,氫氧化鋁95㎏,過氧化苯甲酸叔丁酯3㎏,二氨基二苯砜4㎏,聚苯乙烯15㎏,硬酯酸鋅10㎏,制得不飽和聚酯樹脂組合物;
實施例17:
間苯型不飽和聚酯樹脂75㎏,丙烯醛型苯并噁嗪樹脂Ⅲ(式【6】中,R17=R18=H,R16=砜基,R19=H)40㎏,苯乙烯45㎏,氫氧化鋁95㎏,過氧化苯甲酸叔丁酯3㎏,二氨基二苯砜4㎏,聚苯乙烯15㎏,硬酯酸鋅10㎏,制得不飽和聚酯樹脂組合物;
實施例18:
間苯型不飽和聚酯樹脂60㎏,丙烯醛型苯并噁嗪樹脂Ⅳ(式【7】中,R22=R23=H,R21=CH2,R20=苯基)40㎏,苯乙烯45㎏,氫氧化鋁85㎏,過氧化苯甲酸叔丁酯3㎏,二氨基二苯醚4㎏,聚苯乙烯15㎏,硬酯酸鋅10㎏,制得不飽和聚酯樹脂組合物;
實施例19:
間苯型不飽和聚酯樹脂60㎏,丙烯醛型苯并噁嗪樹脂Ⅴ(式【7】中,R22=R23=H,R21=異丙基,R20=苯基)40㎏,苯乙烯45㎏,氫氧化鋁95㎏,過氧化苯甲酸叔丁酯3㎏,二氨基二苯醚4㎏,聚苯乙烯15㎏,硬酯酸鋅10㎏,制得不飽和聚酯樹脂組合物;
實施例20:
間苯型不飽和聚酯樹脂75㎏,丙烯醛型苯并噁嗪樹脂Ⅵ(式【7】中,R22=R23=H,R21=砜基,R20=苯基)40㎏,苯乙烯45㎏,氫氧化鋁95㎏,過氧化苯甲酸叔丁酯3㎏,二氨基二苯醚4㎏,聚苯乙烯15㎏,硬酯酸鋅10㎏,制得不飽和聚酯樹脂組合物;
實施例21:
鄰苯型不飽和聚酯樹脂75㎏,丁烯醛型苯并噁嗪樹脂(式【7】中,R22=CH3,R23=H,R21=CH2,R20=硝基苯)35㎏,苯乙烯35㎏,二氧化硅45㎏,高嶺土50kg,過氧化苯甲酸叔丁酯3㎏,二氨基二苯醚4㎏,聚醋酸乙烯酯15㎏,硬酯酸鋅8㎏,制得不飽和聚酯樹脂組合物;
實施例22:
間苯型不飽和聚酯樹脂75㎏,異戊烯醛型苯并噁嗪樹脂(式【6】中,R17=R18=R19=CH3,R16=CH2)40㎏,苯乙烯45㎏,三氧化二鋁100㎏,叔丁基過氧化-2-乙基己酸酯2㎏,二氨基二苯醚4㎏,聚苯乙烯15㎏,硬酯酸鋅10㎏,制得不飽和聚酯樹脂組合物;
實施例23:
二甲苯型不飽和聚酯樹脂80㎏,辛烯醛型苯并噁嗪樹脂(式【7】中,R22=C5H11,R23=H,R21=CH2,R20=苯基)40㎏,苯乙烯35㎏,高嶺土40㎏,氫氧化鋁40kg,聚甲基丙烯酸甲酯15㎏,叔丁基過氧化-2-乙基己酸酯2㎏,二氨基二苯醚4㎏,熱塑性聚氨酯15㎏,硬酯酸鋅5㎏,制得不飽和聚酯樹脂組合物;
實施例24:
雙酚A型不飽和聚酯樹脂75㎏,己烯醛型苯并噁嗪樹脂(式【6】中,R17=C3H5,R18=H,R16=異丙基,R19=H)40㎏,苯乙烯40㎏,高嶺土95㎏,叔丁基過氧化-2-乙基己酸酯2㎏,聚苯乙烯12㎏,8020酚醛樹脂3㎏,熱塑性聚氨酯15㎏,硬酯酸鋅5㎏,制得不飽和聚酯樹脂組合物;
對比例1:
間苯型不飽和聚酯樹脂115㎏,苯乙烯45㎏,叔丁基過氧化-2-乙基己酸酯3㎏,聚苯乙烯15㎏,三氧化二鋁100㎏,硬酯酸鎂10㎏,制得不飽和聚酯樹脂組合物。
對比例2:
雙酚A型不飽和聚酯樹脂100㎏,苯乙烯40㎏,過氧化苯甲酸叔丁酯2㎏,聚苯乙烯12㎏,高嶺土110㎏,硬酯酸鋅5㎏,制得不飽和聚酯樹脂組合物。
對比例3:
二甲苯型不飽和聚酯樹脂100㎏,苯乙烯50㎏,過氧化苯甲酸叔丁酯2㎏,聚醋酸乙烯酯15㎏,三氧化二鋁220㎏,硬酯酸鈣15㎏,制得不飽和聚酯樹脂組合物。
實施例1~24和對比例1~3不飽和聚酯樹脂組合物的應用情況:
將上述實施例1~24和對比例1~3中的各種不同配方的不飽和聚酯樹脂組合物分別投入混合罐中,在常溫高速攪拌混合8~12分鐘后,再各加入3㎏活性氧化鎂及10㎏鈦白粉顏料糊混合均勻,將其輸送到SMC(即片狀模塑料)機組的上糊區,再涂布到聚乙烯薄膜上。在機組的牽引下進入短切玻璃纖維沉降室,25~50mm的無堿無捻玻璃纖維粗紗均勻沉降在不飽和聚酯樹脂組合物上,達到要求的沉降量(玻璃纖維含量40~50%)后,隨傳動裝置離開沉降室,并和涂布有不飽和聚酯樹脂組合物的上承載薄膜相疊合,然后進入由一系列錯落排列的錕陣中,多次反復壓擠,使玻璃纖維浸漬樹脂并趕走其中的氣泡。然后收卷,放入恒溫40℃的熟化間熟化15~17h,測定其針入度,當針入度達到3mm~8mm之后,自然冷卻至室溫。再將其裁剪成產品所需尺寸并除去其兩面上貼合的聚丙烯膜,按產品所需厚度將兩層以上重疊鋪設于150~160℃的模具中,經熱壓成型,熱壓工藝條件為:控制溫度150~160℃、控制壓力10~12MPa、保溫時間為成型每毫米厚度產品的保溫時間為60~80秒,即60~80sec/mm,熱壓結束后取出,經自然冷卻至室溫,即制得采用本發明實施例1~24及對比例1~3不飽和聚酯樹脂組合物的不飽和聚酯玻璃模塑料。測定所得其模塑料的常態彎曲強度、熱態彎曲強度及阻燃性見下表1:
表1:實施例1~24不飽和聚酯樹脂組合物的模塑料與對比例的力學和阻燃性能表
表1中:實施例1~24與對比例1、2相比,常態彎曲強度提高了17~35%,熱態彎曲強度提高了20~35%,阻燃性也得到較大的提高。對比例3中,雖然通過體系內增加阻燃填料的方法使得制品阻燃性達到了UL94V-0級,但制品常態彎曲強度較添加了苯并噁嗪的體系下降了30~45%,熱態彎曲強度較添加了苯并噁嗪的體系下降了35~45%。將苯并噁嗪樹脂引入不飽和聚酯體系有效的提高了制品的機械性能及阻燃性。
實施例25~31:
一種無鹵無磷阻燃不飽和聚酯樹脂組合物,由無鹵無磷不飽和聚酯樹脂60~80質量份、苯并噁嗪樹脂20~40質量份、稀釋劑35~50質量份、無機填料80~110質量份、引發劑1~3質量份、固化劑2~4質量份、低收縮劑5~15質量份、以及脫模劑5~10質量份混合組成;
各實施例中各組分原料的具體質量份用量(質量份的單位:千克)見下表:
實施例32:
一種無鹵無磷阻燃不飽和聚酯樹脂組合物,由無鹵無磷不飽和聚酯樹脂60質量份、苯并噁嗪樹脂20質量份、稀釋劑35質量份、無機填料80質量份、引發劑1質量份、固化劑2質量份、低收縮劑5質量份、以及脫模劑5質量份混合組成。
實施例33:
一種無鹵無磷阻燃不飽和聚酯樹脂組合物,由無鹵無磷不飽和聚酯樹脂80質量份、苯并噁嗪樹脂40質量份、稀釋劑50質量份、無機填料110質量份、引發劑3質量份、固化劑4質量份、低收縮劑15質量份、以及脫模劑10質量份混合組成。
實施例34:
一種無鹵無磷阻燃不飽和聚酯樹脂組合物,由無鹵無磷不飽和聚酯樹脂70質量份、苯并噁嗪樹脂30質量份、稀釋劑43質量份、無機填料95質量份、引發劑2質量份、固化劑3質量份、低收縮劑10質量份、以及脫模劑8質量份混合組成。
實施例35~41:
一種無鹵無磷阻燃不飽和聚酯樹脂組合物,由無鹵無磷不飽和聚酯樹脂65~74質量份、苯并噁嗪樹脂28~35質量份、稀釋劑38~40質量份、無機填料80~90質量份、引發劑1~1.5質量份、固化劑2~2.5質量份、低收縮劑9~12質量份、以及脫模劑5~7質量份混合組成;
各實施例中各組分原料的具體質量份用量(質量份的單位:千克)見下表:
實施例42:
一種無鹵無磷阻燃不飽和聚酯樹脂組合物,由無鹵無磷不飽和聚酯樹脂65質量份、苯并噁嗪樹脂28質量份、稀釋劑38質量份、無機填料80質量份、引發劑1質量份、固化劑2質量份、低收縮劑9質量份、以及脫模劑5質量份混合組成
實施例43:
一種無鹵無磷阻燃不飽和聚酯樹脂組合物,由無鹵無磷不飽和聚酯樹脂74質量份、苯并噁嗪樹脂35質量份、稀釋劑40質量份、無機填料90質量份、引發劑1.5質量份、固化劑2.5質量份、低收縮劑12質量份、以及脫模劑7質量份混合組成
實施例44:
一種無鹵無磷阻燃不飽和聚酯樹脂組合物,由無鹵無磷不飽和聚酯樹脂69.5質量份、苯并噁嗪樹脂31.5質量份、稀釋劑39質量份、無機填料85質量份、引發劑1.25質量份、固化劑2.25質量份、低收縮劑10.5質量份、以及脫模劑6質量份混合組成
上述實施例25~實施例44中:
所述無鹵無磷不飽和聚酯為鄰苯型不飽和聚酯、間苯型不飽和聚酯、二甲苯型不飽和聚酯、以及雙酚A型不飽和聚酯中的一種或兩種以上的混合物;所述無鹵無磷不飽和聚酯為可自制、也可為市售的任何品牌的鄰苯型、間苯型、二甲苯型或雙酚A型不飽和聚酯產品;
所述苯并噁嗪樹脂為含雙鍵苯并噁嗪樹脂,可自制、也可為市售的任何國內外品牌的含雙鍵苯并噁嗪樹脂;
所述稀釋劑為苯乙烯或α-甲基苯乙烯;
所述無機填料為氫氧化鋁、碳酸鈣、二氧化硅、三氧化二鋁、以及高嶺土中的一種或兩種以上的混合物;
所述引發劑為過氧化環己酮、過氧化甲乙酮、過氧化苯甲酸叔丁酯、以及叔丁基過氧化-2-乙基己酸酯中的一種或兩種以上的混合物;
所述固化劑為酚醛樹脂(市售的任何國內外品牌的酚醛樹脂均可)、二氨基二苯甲烷、二氨基二苯砜、以及二氨基二苯醚中的一種或兩種以上的混合物;
所述低收縮劑為聚苯乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚甲基丙烯酸甲酯、以及熱塑性聚氨酯中的一種或兩種以上的混合物,這些低收縮劑產品均為市售的任何國內外品牌的產品;
所述脫模劑為硬酯酸鋅、硬脂酸鈣、以及硬脂酸鎂中的一種或兩種以上的混合物;
所述含雙鍵苯并噁嗪樹脂為如下化學結構式【1】~【7】中的一種或兩種以上的混合物:
【1】
【2】
【3】
【4】
【5】
【6】
式【1】~【7】中:R1、R5為(n=0、1)、-C=O等;R10、R14為(n=0、1)等;R2、R19為H、C1~C12的烷基、乙烯基、烯丙基、苯基、環氧基、氨基、硝基、萘基或環己基等;R3、R6為H、-CH3等;R4、R8、R11、R13為苯基、H、C1~C8的烷基、C1~C8含烯基碳鏈等;R7、R21為砜基、(n=0、1)、-C=O、異丙基等;R9、R15、R20為苯基、硝基苯、乙烯基、烯丙基、甲基丙烯?;龋籖12、R16為-CH2-、砜基、-O-等;R17、R22為H、-CH3等;R18、R23為H、-CH3、-C5H11、-C3H7等。
上述實施例25~44中:本發明所述無鹵無磷阻燃不飽和聚酯樹脂組合物的制備方法是:按本發明的內容所述質量份配比取無鹵無磷不飽和聚酯樹脂、苯并噁嗪樹脂、稀釋劑、無機填料、引發劑、固化劑、低收縮劑、以及脫模劑,投入混合罐中,在常溫高速攪拌混合(較好的是8~12分鐘)即制得。
上述實施例所述無鹵無磷阻燃不飽和聚酯樹脂組合物與顏料糊、活性氧化鎂和玻纖制品配合使用,可以用于制備不飽和聚酯模塑料板、不飽和聚酯玻璃纖維布層壓板、不飽和聚酯玻璃氈板、不飽和聚酯玻璃方格布板或不飽和樹脂團狀模塑料制品;
所述玻纖制品是玻璃纖維、玻璃纖維布、玻璃氈或玻璃方格布。
上述實施例中:所采用的百分比例中,未特別注明的,均為質量(重量)百分比例或本領域技術人員公知的百分比例;所采用的比例中,未特別注明的,均為質量(重量)比例;所述重量份可以均是克或千克。
上述實施例中:各步驟中的工藝參數(溫度、時間、壓力等)和各組分用量數值等為范圍的,任一點均可適用。
本發明內容及上述實施例中未具體敘述的技術內容同現有技術,所述原材料均為市售產品。
本發明不限于上述實施例,本發明內容所述均可實施并具有所述良好效果。