专利名称：酚醛玻璃钢的分阶固化生产方法
技术领域：
本发明是对酚醛玻璃钢生产方法的改进，特别是涉及一种在酚醛玻璃钢生产工艺中采用分阶缓释固化的生产方法。
由于塑料、聚酯玻璃钢在燃烧时发烟，产生有害气体，成了应用中的一大问题。而酚醛树脂的耐热阻燃性好，尤其是产品具有炭化性质而不易燃烧，强度保持率高，很少发烟，具有自熄性，不易产生有害气体等方面逐渐被人们所认识。但酚醛玻璃钢的生产方法也存在不少缺点1.高温高压成型法由于设备、模具投资大、能耗多、成本高，限制了应用范围。
2.常、中温固化成型法由于对酚醛树脂采用的固化催化体系不尽完善，其制品表面状态有孔隙，硬度难以提高，增稠也较快，树脂使用期短，脱模时间长，固化周期长，一般需要四个小时，生产效率低。
针对以上提出的问题，本发明提供一种分阶缓释固化体系用于酚醛玻璃钢常、中温固化成型的生产工艺，其目的在于消除制品中的孔隙，缩短固化周期，延长树脂的适用期。
本发明的技术方案是通过以下步骤来实现的(1)在酚醛树脂中加入填料混合均匀，在5—20℃环境温度中缓缓地加入固化剂并充分搅拌；(2)将环境温度控制在15—30℃，模具温度在20—40℃范围内，将玻璃纤维布或毡涂上混合料进行铺层操作；
(3)常温放置25分钟后，送入固化炉进行分阶固化，首先均匀升温在45—55℃范围内固化15分钟，然后升温在65—70℃固化15分钟；(4)在10—35℃内进行脱模；(5)将制品先在80—85℃内进行后固化15分钟，升温至90—95℃内进行再一次后固化15分钟。
分阶缓释催化固化原理本发明采用的分阶段缓释固化体系，在表面活性剂和的作用下能将各组分形成的缔合物均匀地分散到树脂混合物中，各组分在不同的固化阶段所显示的活不同，在整个固化过程中固化体系所提供固化剂活性组分相对稳定，能使混合物在较短的时间内固化，并避免在某一阶段由于活性过高使挥发分不能及时的排除造成制品中存在孔隙等不良后果。
与现行工艺相比，本发明具有如下优点1.固化周期可缩短50％以上，固化速度快，固化温度更合理。
2.酚醛树脂与固化体系的混合物增稠较慢，适用期延长。固化制度简单，操作方便，工艺流程短。
3.可采用国内现有低粘度浸渍用甲阶段酚醛树脂，固化体系所采用的原料易得，便于实际生产应用，同时原料成本可节省30—40％。
4.制品的机械性能、耐热性能、阻燃防火性能好，制品表面状态好、硬度高、表面光滑无孔隙。
5.操作安全、不含易燃物质、无火灾危险，生产过程中无三废排放。
下面通过实施方式和实验数据对本发明加以具体说明1.选择甲阶段、低粘度、浸渍用的酚醛树脂，其技术指标如下粘度3泊/25℃，PH值7.1，不挥发分68％，水份19％，比重(g/cm2)1.2；选用的固化剂由组分A、B、C、D组成(以重量计)组分A盐酸∶硫酸＝1∶3，含量占7份；组分B甲苯磺酸∶三甲苯磺酸＝2∶1，含量占61份；组分C萘磺酸∶α—甲基萘磺酸＝3∶1，含量占8份；组分D十二烷基苯磺酸钠，含量占0.05份；填料的主要成份为粘土；树脂、固化剂、填料的配比(按重量计)＝100∶8∶30，玻璃纤维布或毡经浓硫酸浸泡4—6小时，烘干后使用。玻纤含量为30％。
首先在树脂中加入填料混合均匀，在20℃环境中缓缓地加入固化剂并充分搅拌，此时树脂的使用期内45分钟/25℃。将环境温度、模具温度分别控制在25℃和35℃，将玻璃纤维布或毡涂上混合料进行铺层操作。铺层操作结束后，常温放置25分钟，然后送入固化炉进行分阶固化，缓慢升温至45℃固化15分钟，然后在升温至65℃固化15分钟；在降温到30℃进行脱模；将制品升温到80℃进行后固化15分钟，再升温90℃进行再一次后固化15分钟。
经以上工艺获得的制品，检测数据如下巴柯尔硬度27弯曲强度(kgf/mm2)18冲击强度(JK/m2)90拉伸强度(kgf/mm2)9.52.选择同种树脂，技术指标如下粘度19泊/25℃，PH值7.4，不挥发分73％，水份11％，比重(g/cm3)1.2；选用的固化剂其组分如下(以重量计)组分A浓硫酸(98％)，含量为30份；组分B甲苯磺酸∶二甲苯磺酸∶三甲苯磺酸(1∶2∶2.5)，含量在25份；组分C萘磺酸∶3—甲基萘磺酸(2∶1)，含量在20份；组分D十二烷基苯磺酸钠，含量在3份；填料的主要成份为滑石；树脂∶固化剂∶填料(以重量计)＝100∶12∶40；混合工艺中，环境温度在30℃，模具温度在40℃时，树脂的使用期可达150分钟/25℃。玻纤含量为50％。在前期固化温度控制在50℃和70℃，在后固化温度控制在85℃和95℃，其它工艺与以上相同。
检测数据 巴柯尔硬度 29
弯曲强度kgf/mm230冲击强度KJ/m283拉伸强度(kgf/mm2) 113.固化剂的组分如下(以重量计)组分A与实施方式2相同，含量量在17份；组分B与实施方式2相同，含量在35份；组分C萘磺酸∶α—甲基萘磺酸∶3—甲基萘磺酸＝2∶1∶1，含量在15份；组分D十八烷基苯磺酸钠，含量在0.8份；填料的主要成份为滑石和硫酸钙，配比2∶1。
树脂使用期120分钟/25℃，前期固化温度控制在50℃和70℃，后期固化温度控制在80℃和90℃，其它组分和工艺与实施方式2相同。
测得的数据如下巴柯尔硬度 30弯曲强度(kgf/mm2) 31冲击强度(KJ/m2) 95拉伸强度(kgf/mm2) 10。
权利要求
1.一种酚醛玻璃钢的分析固化生产方法，它包括混合、铺层、固化和脱模工序，其特征在于所述的方法按以下步骤进行(1)在酚醛树脂中加入填料混合均匀，在5—20℃环境温度中缓缓地加入固化剂并充分搅拌；(2)将环境温度控制在15—30℃，模具温度在20—40℃范围内，将玻璃纤维布或毡涂上混合料进行铺层操作；(3)常温放置25分钟后，送入固化炉进行分阶固化，首先均匀升温在45—55℃范围内固化15分钟，然后升温在65—70℃固化15分钟；(4)在10—35℃内进行脱模；(5)将制品先在80—85℃内进行后固化15分钟，升温至90—95℃内进行再一次后固化15分钟。
2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于所述酚醛树脂为甲阶段、低粘度、浸渍性好、不挥发分含量高的酚醛树脂，其技术指标为粘度(泊/25℃) 1—20PH值 7±0.5不挥发分％60—80水分％ 5—20比重g/cm31.2—1.3。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的固化剂其由组分A、B、C、D组成如下(以重量计)组分A盐酸、硫酸、磷酸、硼酸中的1—2种，含量在5—35份；组分B甲苯磺酸、二甲苯磺酸、三甲苯磺酸、甲苯砜酸、二甲苯砜酸中的两种以上化合物，含量为20—65份；组分C萘磺酸、α—甲基萘磺酸、β—甲基萘磺酸中的两种以上化合物，含量在8—20份；组分D烷基或芳基磺酸钠，烷基是从C12—C18，芳基为苯基或萘基，含量在0.02—3份。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的填料为粘土、滑石粉、硫酸盐中的1种或多种。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于；酚醛树脂、固化剂和填料的配比为(以重量计)酚醛树脂100份固化剂5—13份填料1—50份。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在混合工艺中环境温度最佳控制在10—15℃范围内。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的玻璃纤维经酸浸泡4—6小时，烘干后使用。
全文摘要
本发明涉及一种在酚醛玻璃钢生产工艺中采用分阶缓释固化的生产方法。它通过对酚醛树脂使用独特的固化催化体系，并在两次固化期内采用不同温度进行分阶固化的方法，制造出的酚醛玻璃钢，它解决了以往生产中在表面产生孔隙，机械强度低，固化周期长，树脂使用期短等缺点，而且还可以制造各种大型的、复杂的制品，扩大了酚醛玻璃钢的应用范围，耐热阻燃性、自熄性和不易产生有害气体等其它特性也能达到防火要求。
文档编号B32B17/04GK1123739SQ951119
公开日1996年6月5日 申请日期1995年8月14日 优先权日1995年8月14日
发明者朱宝伟, 陈红 申请人:朱宝伟