一种低苯乙烯挥发不饱和聚酯树脂的复合材料的制作方法

文档序号:3665467阅读:418来源:国知局
专利名称:一种低苯乙烯挥发不饱和聚酯树脂的复合材料的制作方法
技术领域
本发明涉及一种低苯乙烯挥发不饱和聚酯树脂的复合材料,具体说是利用无机层状材料制备的低苯乙烯挥发不饱和聚酯树脂的材料。
背景技术
不饱和聚酯树脂(UPR,Unsaturated PolyesterResins)具有优良的机械性能、电性能和耐化学腐蚀性能,加工工艺简便,被广泛应用于玻璃纤维增强材料,即玻璃钢、化工防腐、浇铸制品、卫生洁具、工艺品等行业。目前,从材料成本、树脂的贮存、成型操作和固化特性以及最终应用性能来看,苯乙烯是不饱和聚酯树脂选用的最合适的单体,用量一般占树脂总量的40% — 50%。然而,苯乙烯在室温下的蒸气压较高,易挥发,尤其是它的特殊气味和在较高蒸气浓度下具有有害的刺激性和麻醉作用,苯乙烯已经至少被213个国家的 EPA(Environmental Proteetion Ageney)列为优先级的危险物质。同时,由于苯乙烯的闪点(34. 40C )较低,在一定条件下能与空气形成爆炸性混合物(爆炸极限1. 1%-6. 1%),是安全生产中的一个潜在隐患。苯乙烯的挥发会导致不饱和聚酯和苯乙烯的配比发生变化,影响WR制品的性能。从20世纪70年代起国外就开始对低苯乙烯挥发性的LSE (low styrene emission)树脂进行了研究,经过不断地研究和试验, 世界上主要的UPR生产厂商都相继推出了各具特色的低苯乙烯散发性树脂新品种。目前LSE树脂的开发途径主要集中在以下几个方面 1、成膜添加剂法
在不饱和聚酯树脂中添加成膜剂是抑制苯乙烯散发最常用的方法。虽然成膜剂抑制苯乙烯的散发,但它只能在静止的固化阶才发生效果。在施工过程中,苯乙烯还是照样发出来。成膜法的最大缺点是影响玻璃钢二次成型中的层间粘合,特别是产品受冲击时可能产脱层。2、低苯乙烯含量法
降低树脂中苯乙烯含量,相应地减少了树脂中苯乙烯的散发。国外低苯乙烯含量树脂的苯乙烯浓度一般要求在35%以下。降低苯乙烯含量,会使树脂粘度增大,给成型操作带来不便,也使制品质量下降,所以必须通过新的合成工艺和化学改性法来达到降低苯乙烯含量而又不影响其它性能的目的。3、采用其它挥发性较低的单体替代苯乙烯的方法
为了降低苯乙烯挥发性,用一些蒸气压低,不易挥发的新单体部分或全部代替苯乙烯。 寻找一种性能能和苯乙烯媲美、毒性已被研究充分、来源丰富且价格合理的单体是一大难点。现在所发现的代表性的新单体是对甲基苯乙烯或乙烯基甲苯,但是其价格比苯乙烯高 50%-100%,同时这些单体也不能达到苯乙烯所具有的稀释性能。因此目前只是一种研究方向,并未投入商业化使用。
4、加入苯乙烯齐聚物
减少苯乙烯挥发的另一种方法是在树脂中加入苯乙烯的低粘度齐聚物如聚苯乙烯,用这种齐聚物可以把树脂中苯乙烯的含量调节到一个较低的水平,但聚苯乙烯加入树脂中易产生分层等现象。现阶段制备低苯乙烯挥发不饱和树脂的工艺,存在生产成本大幅度提高,产品性能下降,对不饱和聚酯生产工艺改动较大等不足。

发明内容
本发明的目的是在保证产品性能,对原有的不饱和聚酯树脂生产流程做出改动后,用无机层状材料制备低苯乙烯挥发不饱和聚酯树脂的复合材料。本发明为实现上述目的,所采用的技术方案是在不饱和聚酯树脂的生产过程中加入可抑制苯乙烯挥发的无机层状材料,通过调整不饱和聚酯树脂的生产工艺,使得无机层状材料和不饱和聚酯树脂混合均勻,且使不饱和聚酯、苯乙烯、固化剂、促进剂进入无机层状材料层间,利用处于无机层状材料层间的不饱和聚酯与苯乙烯反应放出的反应热及生成物体积的增长,将无机层状材料片层剥离,使其均勻分布于基体树脂中。均勻分布于基体树脂中的无机层状材料可以阻止苯乙烯的迁移,使得基体中的苯乙烯分子的扩散路径必须由直线路径改为曲折路径,增加了其扩散路径,降低其渗透系数从而达到降低苯乙烯在储存阶段和固化反应阶段挥发量的目的。一种低苯乙烯挥发不饱和聚酯树脂的复合材料,由不饱和聚酯、苯乙烯、无机层状材料、固化剂和促进剂组成,各物料的重量百分比是不饱和聚酯10 — 95%,苯乙烯5 — 90% ;无机层状材料、固化剂和促进剂的加入量,分别是不饱和聚酯和苯乙烯总重量的1 一 25%,0. 1 - 10%,0. 1 - 10%。该工艺中,苯乙烯在固化前的挥发量下降75%,固化阶段苯乙烯的挥发量下降 40%,制得的低苯乙烯挥发不饱和聚酯树脂的粘度为509 - 513 MPa. s,拉伸强度为36 — 43 MPa,冲击强度为2. 6 - 3. 1 Mpa,固化收缩率为9. 7 — 10. 3%。所述的固化剂为过氧化环己酮、过氧化甲乙酮或过氧化苯甲酰中的一种或两种以上的混合。所述的促进剂为环氧酸钴、异辛酸钴、二甲基苯胺或二乙基苯胺中的一种或两种以上的混合。所述的无机层状材料,为具有层状主体结构的化合物,是无机硅酸盐、磷酸盐、钛酸盐、层状双氢氧化物、石墨、双硫属化物、V205、Mo03中的一种或多种的组合。所述的无机层状材料,微粒直径为0. 1 - 100 μ m,片层厚为1 一 10nm。所述的无机层状材料,为纳米级片层,分散在不饱和聚酯基体中,起到了阻隔作用,进而达到抑制苯乙烯在储存及加工阶段挥发的目的。所述的低苯乙烯挥发不饱和聚酯树脂复合材料中的不饱和聚酯,为工业级通用型玻璃钢(FRP)用树脂。一种低苯乙烯挥发不饱和聚酯树脂的复合材料的制备方法,步骤如下
一、按重量取苯乙烯5 — 90%和不饱和聚酯10 - 95%,加入反应容器中,混合搅拌1 一 5小时;二、按苯乙烯和不饱和聚酯的总重量,加入无机层状材料1一 25%和促进剂0. 1 -10%,混合搅拌1 一 5小时,得到预插层物;
三、按苯乙烯和不饱和聚酯的总重量,加入固化剂0.1 - 10%,后固化处理,时间6 -12小时。所述的固化处理是将物料放入恒温干燥箱中,温度40°C,加热固化3 - 6小时, 后取出;再将物料放入烘干室内,温度80°C,固化3 — 6小时,消除物料内部残余应力,取
出,制得广品。本发明的制备方法,还可以按照如下步骤进行
步骤一、按事先设定好的苯乙烯和不饱和聚酯的总重量,取苯乙烯和不饱和聚酯总重量的— 25%无机层状材料,加入容器I中,温度25 — 270C ;
步骤二、按重量向容器I中,加入不饱和聚酯和苯乙烯,不饱和聚酯和苯乙烯的加入量是苯乙烯5% — 90%,不饱和聚酯10% — 95%,温度25 — 27°C,搅拌反应1 一 5小时;
步骤三、按苯乙烯和不饱和聚酯的总重量,向容器I中加入促进剂0. — 10%,温度 25 - 27°C,搅拌反应1 一 5小时;
步骤四、按苯乙烯和不饱和聚酯的总重量,向容器I中加入固化剂0. 1%- 10%,搅拌 2 — 40分钟,后将物料放出;
步骤五、将步骤四反应后的物料,放入恒温干燥箱II中,温度40°C,加热固化3 — 6小时,后取出;
步骤六、将步骤五固化后的物料,放入烘干室III内,温度80°C,固化3 - 6小时,消除物料内部残余应力,取出,制得产品;
该工艺中,苯乙烯在固化前的挥发量下降75%,固化阶段苯乙烯的挥发量下降40%, 制得的低苯乙烯挥发不饱和聚酯树脂的粘度为509 — 513 MPa. s,拉伸强度为36 — 43 MPa, 冲击强度为2. 6 — 3. 1 Mpa,固化收缩率为9. 7 — 10. 3%。本发明还有如下的工艺方法
一按苯乙烯和不饱和聚酯的总重量,先向容器中加入无机层状材料1 一 25%,后加入苯乙烯5 — 90%,混合搅拌1 一 5小时,得到预插层物;再加入不饱和聚酯10 - 95%,再按苯乙烯和不饱和聚酯的总重量加入促进剂0. 1 — 10%,搅拌1 一 5小时,最后按苯乙烯和不饱和聚酯的总重量,加入固化剂0. 1 - 10%,进行固化处理,时间6 - 12小时;
所述的固化处理是将物料放入恒温干燥箱中,温度40°C,加热固化3 - 6小时,后取出;再将物料放入烘干室内,温度80°C,固化3 — 6小时,消除物料内部残余应力,取出,制得广品。二 按重量取苯乙烯5 - 90%加入容器中,再按苯乙烯和不饱和聚酯的总重量加入促进剂0. 1 - 10%,混合搅拌0. 5 一 3小时;然后再按苯乙烯和不饱和聚酯的总重量加入无机层状材料1 一 25%,混合1 一 5小时,得到预插层物;再按重量加入不饱和聚酯10 -95%,混合搅拌1 一 5小时,最后按苯乙烯和不饱和聚酯的总重量加入固化剂0. 1 - 10%, 进行固化处理,时间6 — 12小时;
所述的固化处理是将物料放入恒温干燥箱中,温度40°C,加热固化3 - 6小时,后取出;再将物料放入烘干室内,温度80°C,固化3 — 6小时,消除物料内部残余应力,取出,制得广品。
三按重量取苯乙烯5 - 90%加入容器中,后按苯乙烯和不饱和聚酯的总重量加入固化剂0. 1 - 10%,混合后,再按苯乙烯和不饱和聚酯的总重量加入无机层状材料1 一 25%,混合搅拌1 一 5小时,得到预插层物;再加入不饱和聚酯10 - 95%,混合搅拌1 一 5 小时,最后再按苯乙烯和不饱和聚酯的总重量,加入促进剂0. 1 - 10%,进行固化处理,时间3 — 6小时;
所述的固化处理是将物料放入恒温干燥箱中,温度40°C,加热固化3 — 6小时,后取出;再将物料放入烘干室内,温度80°C,固化3 — 6小时,消除物料内部残余应力,取出,制
得广品。本发明的有益效果是
1、不饱和聚酯树脂中的苯乙烯的挥发量显著降低,储存阶段较未加苯乙烯挥发抑制剂的不饱和聚酯树脂减少60% — 80%,固化阶段较未加苯乙烯挥发抑制剂前减少40% — 70%。2、不饱和聚酯树脂制备过程中分别加入无机层状材料可以有效的降低体系中苯乙烯的挥发量,制得低苯乙烯挥发不饱和聚酯;
3、加入无机层状材料可以提高液态不饱和聚酯树脂的粘度和触变性;
4、在拉伸强度和冲击强度方面,复合材料的拉伸强度和冲击强度均有所改善;
5、无机层状材料的加入使材料的收缩率变小,有利于保证固化产品的外部形状;
该工艺手段在降低苯乙烯挥发的同时保证了材料的综合性能,产率提高30%以上,成本降低10 — 15%。
具体实施例方式一种低苯乙烯挥发不饱和聚酯树脂的复合材料,由不饱和聚酯、苯乙烯、无机层状材料、固化剂和促进剂组成;不饱和聚酯和苯乙烯加入的重量百分比是不饱和聚酯10 -95%,苯乙烯5 - 90% ;无机层状材料、固化剂和促进剂加入的重量百分比是无机层状材料、固化剂和促进剂的加入量分别是不饱和聚酯和苯乙烯总重量的1 一 25%、0. 1 - 10% 和0. 1 — 10% ;低苯乙烯挥发不饱和聚酯树脂的复合材料,粘度为509 - 513 MPa. s,拉伸强度为36 - 43 MPa,冲击强度为2. 6 — 3. 1 Mpa,固化收缩率为9. 7 — 10. 3% ;
所述的固化剂为过氧化环己酮、过氧化甲乙酮或过氧化苯甲酰中的一种或两种以上的混合。所述的促进剂为环氧酸钴、异辛酸钴、二甲基苯胺或二乙基苯胺中的一种或两种以上的混合。所述的无机层状材料,为具有层状主体结构的化合物,是无机硅酸盐、磷酸盐、钛酸盐、层状双氢氧化物、石墨、双硫属化物、V205、Mo03中的一种或多种的组合。所述的低苯乙烯挥发不饱和聚酯树脂复合材料中的不饱和聚酯,为工业级通用型不饱和聚酯。一种低苯乙烯挥发不饱和聚酯树脂的复合材料的制备方法,步骤如下
一、按重量取苯乙烯5— 90%和不饱和聚酯10 - 95%,加入反应容器中,混合搅拌1 一 5小时;
二、按苯乙烯和不饱和聚酯的总重量,加入无机层状材料1一 25%和促进剂0. 1 -10%,混合搅拌1 一 5小时,得到预插层物;
三、按苯乙烯和不饱和聚酯的总重量,加入固化剂0. 1 - 10%,后固化处理,时间6 — 12小时。所述的固化处理是将物料放入恒温干燥箱中,温度40°C,加热固化3 - 6小时, 后取出;再将物料放入烘干室内,温度80°C,固化3 — 6小时,消除物料内部残余应力,取出,制得广品O本发明,还可采用如下步骤进行
步骤一、按苯乙烯和不饱和聚酯的总重量,取无机层状材料— 25%,加入容器I中, 温度25 - 27°C,备用;
步骤二、按重量向容器I中,加入不饱和聚酯和苯乙烯,不饱和聚酯和苯乙烯的加入量是苯乙烯5% — 90%,不饱和聚酯10% — 95%,温度25 — 27°C,混合搅拌1 一 5小时;
步骤三、按苯乙烯和不饱和聚酯的总重量,向容器I中,加入促进剂0. 1%- 10%,温度 25 - 27°C,搅拌1 一 5小时;
步骤四、按苯乙烯和不饱和聚酯的总重量,向容器I中加入固化剂0. — 10%,搅拌 2 — 40分钟,后将物料放出;
步骤五、将步骤四制得的物料,放入恒温干燥箱II中,温度40°C,加热固化3 - 6小时, 后取出;
步骤六、将步骤五固化后的物料,放入烘干室III内,温度80°C,固化3 - 6小时,消除物料内部残余应力,取出,制得产品;
该工艺中,苯乙烯在固化前的挥发量下降75%,固化阶段苯乙烯的挥发量下降40%, 制得的低苯乙烯挥发不饱和聚酯树脂的粘度为510 MPa. s,拉伸强度为36 MPa,冲击强度为 2. 6 Mpa,固化收缩率为9. 7%。下面结合实例对本发明做进一步详述实施例1
步骤一、按重量取苯乙烯600kg和不饱和聚酯400kg,加入反应容器中,混合搅拌1 一 5 小时;
步骤二、按苯乙烯和不饱和聚酯的总重量,向反应容器中加入无机层状材料IOOkg和促进剂10kg,混合搅拌1 一 5小时,得到预插层物;
步骤三、按苯乙烯和不饱和聚酯的总重量,向反应容器中加入固化剂10kg,搅拌2 - 40 分钟,将物料放出;
步骤四、将物料送入恒温干燥箱中,温度40°C,加热固化3 - 6小时,后取出; 步骤五、再将物料放入烘干室内,温度80°C,固化3 — 6小时,消除物料内部残余应力, 取出,制得产品。该工艺中,苯乙烯在固化前的挥发量下降75%,固化阶段苯乙烯的挥发量下降 40%,制得的低苯乙烯挥发不饱和聚酯树脂的粘度为510 MPa. s,拉伸强度为38 MPa,冲击强度为2. 5 Mpa,固化收缩率为9. 5%。实施例2
步骤一、按重量取苯乙烯400kg和不饱和聚酯600kg,加入反应容器中,混合搅拌1 一 5 小时;步骤二、按苯乙烯和不饱和聚酯的总重量,向反应容器中加入无机层状材料250kg,促进剂100kg,混合搅拌1 一 5小时,得到预插层物;
步骤三、按苯乙烯和不饱和聚酯的总重量,向反应容器中加入固化剂100kg,搅拌2 -40分钟,将物料放出;
步骤四、将物料送入恒温干燥箱中,温度40°C,加热固化3 - 6小时,后取出; 步骤五、再将物料放入烘干室内,温度80°C,固化3 — 6小时,消除物料内部残余应力, 取出,制得产品。该工艺中,苯乙烯在固化前的挥发量下降75%,固化阶段苯乙烯的挥发量下降 40%,制得的低苯乙烯挥发不饱和聚酯树脂的粘度为511 MPa. s,拉伸强度为37 MPa,冲击强度为2. 6 Mpa,固化收缩率为9. 7%。实施例3
步骤一、取苯乙烯350kg,不饱和聚酯650kg,备用;按苯乙烯和不饱和聚酯的总重量, 取无机层状材料250kg,加入反应容器I内;
步骤二、向反应容器I内加入苯乙烯350 kg和不饱和聚酯650kg,混合均勻止; 步骤三、向反应容器I内加入促进剂环氧酸钴10kg,温度25 - 27 V,混合反应1 一 5 小时;
步骤四、向反应容器I内加入固化剂过氧化环已酮10kg,混合均勻后,反应1 一 5小时; 步骤五、将步骤四反应后的物料放入恒温干燥箱II中,温度40°C,固化3 - 6小时; 步骤六、将步骤五固化后的物料放入烘干室III内,温度80°C,固化3 — 6小时,消除物料内部残余应力,取出,制得产品;
该工艺中,苯乙烯在固化前的挥发量下降75%,固化阶段苯乙烯的挥发量下降40%, 制得的低苯乙烯挥发不饱和聚酯树脂的粘度为510 MPa. s,拉伸强度为36 MPa,冲击强度为 2. 6 Mpa,固化收缩率为9. 7%。实施例4
步骤一、取苯乙烯650kg,不饱和聚酯350kg,备用;按苯乙烯和不饱和聚酯的总重量, 取无机层状材料10kg,加入反应容器I内;
步骤二、向反应容器I内加入苯乙烯650 kg和不饱和聚酯350kg,混合均勻止; 步骤三、向反应容器I内加入促进剂环氧酸钴和二甲基苯胺100kg,温度25 - 27°C,混合反应1 一 5小时;环氧酸钴与二甲基苯胺加入的重量比是1 1 ;
步骤四、向反应容器I内加入固化剂过氧化环已酮和过氧化钾已酮100kg,混合均勻后,反应1 一 5小时;过氧化环已酮与过氧化钾已酮加入的重量比是1 1 ;
步骤五、将步骤四反应后的物料放入恒温干燥箱II中,温度40°C,固化3 - 6小时; 步骤六、将步骤五固化后的物料放入烘干室III内,温度80°C,固化3 — 6小时,消除物料内部残余应力,取出,制得产品;
该工艺中,苯乙烯在固化前的挥发量下降75%,固化阶段苯乙烯的挥发量下降40%, 制得的低苯乙烯挥发不饱和聚酯树脂的粘度为510 MPa. s,拉伸强度为36 MPa,冲击强度为 2. 6 Mpa,固化收缩率为9. 7%。实施例5
步骤一、取苯乙烯700kg,不饱和聚酯300kg,备用;先将苯乙烯700kg,加入反应容器I中;
步骤二、向反应容器I中加入无机层状材料中的无机硅酸盐和磷酸盐100kg,温度25 -27°C,搅拌反应1 一 5小时,使物料得到预插层物;无机硅酸盐与磷酸盐加入的重量比是 1:1;
步骤三、向反应容器I内加入促进剂异辛酸钴50kg,搅拌2 - 10分钟; 步骤四、向反应容器I内加入不饱和聚酯300kg,搅拌反应1 一 5小时; 步骤五、向反应容器I内加入固化剂过氧化苯甲酰50kg,搅拌20 - 40分钟,后将物料放出;
步骤六、将步骤五固化后的物料放入恒温干燥箱II中,温度40°C,固化3 — 6小时,后将物料放出;
步骤七、将步骤六固化后的物料放入烘干室III,温度80°C,固化3 — 6小时,消除物料内部残余应力,取出,制得产品;
该工艺中,苯乙烯在固化前的挥发量下降80%,固化阶段苯乙烯的挥发量下降46%,制得的低苯乙烯挥发不饱和聚酯树脂的粘度为509 MPa. s,拉伸强度为40 MPa,冲击强度为 2. 9Mpa,固化收缩率为10. H实施例6
步骤一、取苯乙烯500kg,不饱和聚酯500kg,备用;先将苯乙烯500kg,加入反应容器I
中;
步骤二、向反应容器I中加入无机层状材料中的无机硅酸盐、磷酸盐、磷酸盐和层状双氢氧化物200kg,温度25 - 27°C,搅拌反应1 一 5小时,使物料得到预插层物;无机硅酸盐、 磷酸盐、磷酸盐和层状双氢氧化物加入的重量比是1 :1:1:1;
步骤三、向反应容器I内加入促进剂异辛酸钴、二甲基苯胺和环氧酸钴30kg,搅拌2 -10分钟;异辛酸钴、二甲基苯胺和环氧酸钴加入的重量比是1 :1:1; 步骤四、向反应容器I内加入不饱和聚酯500kg,搅拌反应1 一 5小时; 步骤五、向反应容器I内加入固化剂过氧化苯甲酰、过氧化环已酮和过氧化甲乙酮 30kg,搅拌20 - 40分钟,后将物料放出;过氧化苯甲酰、过氧化环已酮和过氧化甲乙酮的加入的重量比是1 :1:1;
步骤六、将步骤五固化后的物料放入恒温干燥箱II中,温度40°C,固化3 — 6小时,后将物料放出;
步骤七、将步骤六固化后的物料放入烘干室III,温度80°C,固化3 — 6小时,消除物料内部残余应力,取出,制得产品;
该工艺中,苯乙烯在固化前的挥发量下降80%,固化阶段苯乙烯的挥发量下降46%,制得的低苯乙烯挥发不饱和聚酯树脂的粘度为509 MPa. s,拉伸强度为40 MPa,冲击强度为 2. 9Mpa,固化收缩率为10. H实施例7
步骤一、取苯乙烯200kg,不饱和聚酯800kg,备用;将苯乙烯200kg加入反应容器I后, 再加入促进剂二乙基苯胺20kg,混合搅拌30 - 60分钟;
步骤二、向反应容器I内加入无机层状材料中的层状双氢氧化物和石墨150kg,温度 25 - 27°C,搅拌反应1 一 5小时,使物料得到预插层物;层状双氢氧化物和石墨加入的重量比是1 1 ;
步骤三、向反应容器I内,加入不饱和聚酯800kg,搅拌反应1 一 5小时; 步骤四、向反应容器I内,加入固化剂过氧化甲乙酮20kg,搅拌20 - 40分钟; 步骤五、将步骤四固化后的物料,放入恒温干燥箱II中,温度40°C,加热固化3 — 6小时,后取出;
步骤六、将步骤五固化后的物料,放入烘干室III中,温度80°C,固化3 - 6小时,消除物料内部残余应力,取出,制得产品;
该工艺中,苯乙烯在固化前的挥发量下降70%,固化阶段苯乙烯挥发量下降43%,制得的低苯乙烯挥发不饱和聚酯树脂的粘度为511MPa. s,拉伸强度为38 MPa,冲击强度为
2.5Mpa,固化收缩率为9. 0%。
实施例8
步骤一、取苯乙烯900kg,不饱和聚酯100kg,备用;向将苯乙烯900kg加入反应容器I
内;
步骤二、向反应容器I内加入固化剂中的过氧化环己酮、过氧化甲乙酮和过氧化苯甲酰60kg,混合搅拌30 - 60分钟;过氧化环己酮、过氧化甲乙酮与过氧化苯甲酰的加入重量比是1 1 1 ;
步骤三、向反应容器I内,加入无机层状材料150kg,温度25 - 27°C,搅拌1 一 5小时, 得到预插层物;所述的无机层状材料,由无机硅酸盐、磷酸盐、钛酸盐、层状双氢氧化物、石墨和双硫属化物组成,各物料的加入重量比为1 :1:1:1:1:1; 步骤四、向反应容器I内,加入不饱和聚酯100kg,搅拌反应1 一 5小时; 步骤五、向反应容器I内加入促进剂45kg,搅拌20 - 40分钟;所述的促进剂,由环氧酸钴、异辛酸钴、二甲基苯胺和二乙基苯胺组成,各物料的加入重量比是1 :1:1:1;
步骤六、将步骤五反应后的物料放入恒温干燥箱II中,温度40°C,加热固化3 — 6小时, 后取出;
步骤七、将步骤六固化后的物料放入烘干室III中,温度80°C,固化3 — 6小时,消除物料内部残余应力,取出,制得产品;
该工艺中,苯乙烯在固化前的挥发量下降67%,固化阶段苯乙烯挥发量下降49%,制得的低苯乙烯挥发不饱和聚酯树脂的粘度为513 MPa. s,拉伸强度为43MPa,冲击强度为
3.1Mpa,固化收缩率为10. 3%。
权利要求
1.一种低苯乙烯挥发不饱和聚酯树脂的复合材料,其特征在于由不饱和聚酯、苯乙烯、无机层状材料、固化剂和促进剂组成;不饱和聚酯和苯乙烯的重量百分比是不饱和聚酯10 - 95%,苯乙烯5 - 90% ;无机层状材料、固化剂和促进剂的重量百分比是无机层状材料、固化剂和促进剂的加入量分别是不饱和聚酯和苯乙烯总重量的1 一 25%、0. 1 -10%和0. 1 - 10% ;所述低苯乙烯挥发不饱和聚酯树的复合材料,粘度为509 - 513 MPa. s,拉伸强度为36 - 43 MPa,冲击强度为2. 6 — 3. 1 Mpa,固化收缩率为9. 7 — 10. 3% ;所述的固化剂为过氧化环己酮、过氧化甲乙酮或过氧化苯甲酰中的一种或两种以上的混合;所述的促进剂为环氧酸钴、异辛酸钴、二甲基苯胺或二乙基苯胺中的一种或两种以上的混合;所述的无机层状材料,为具有层状主体结构的化合物,是无机硅酸盐、磷酸盐、钛酸盐、 层状双氢氧化物、石墨和双硫属化物中的一种或多种的组合。
2.根据权利要求1所述的一种低苯乙烯挥发不饱和聚酯树脂的复合材料,其特征在于所述的无机层状材料,为纳米级片层,分散在不饱和聚酯树脂基体中,微粒直径为 0. 1 - 100 μ m,片层厚为 1 一 10nm。
3.根据权利要求1所述的一种低苯乙烯挥发不饱和聚酯树脂的复合材料,其特征在于所述的不饱和聚酯,为工业级通用型玻璃钢FRP树脂。
4.根据权利要求1所述的一种低苯乙烯挥发不饱和聚酯树脂的复合材料的制备方法, 步骤如下一、按重量取苯乙烯5— 90%和不饱和聚酯10 - 95%,加入反应容器中,混合搅拌1 一 5小时;二、按苯乙烯和不饱和聚酯的总重量,加入无机层状材料1一 25%和促进剂0. 1 -10%,混合搅拌1 一 5小时,得到预插层物;三、按苯乙烯和不饱和聚酯的总重量,加入固化剂0.1 - 10%,固化处理6 - 12小时。
5.根据权利要求4所述的一种低苯乙烯挥发不饱和聚酯树脂的复合材料的制备方法, 其特征在于所述的固化处理是将物料放入恒温干燥箱中,温度40°C,加热固化3 — 6小时,后取出;再将物料放入烘干室内,温度80°C,固化3 — 6小时,消除物料内部残余应力, 取出,制得产品。
全文摘要
一种低苯乙烯挥发不饱和聚酯树脂的复合材料,由不饱和聚酯、苯乙烯、无机层状材料、固化剂和促进剂组成,各物料的重量百分比是不饱和聚酯 10-95%,苯乙烯5-90%;无机层状材料、固化剂和促进剂的加入量,分别是不饱和聚酯和苯乙烯总重量的1-25%、0.1-10%、0.1-10%;该复合材料的粘度为509-513MPa·s,拉伸强度为36-43MPa,冲击强度为2.6-3.1MPa,固化收缩率为9.7-10.3%。工艺简单,储存阶段较未加苯乙烯挥发抑制剂的不饱和聚酯树脂减少60%-80%,固化阶段较未加苯乙烯挥发抑制剂前减少40%-70%,成本低,产率高。
文档编号C08L51/08GK102268168SQ20101060500
公开日2011年12月7日 申请日期2010年12月25日 优先权日2010年12月25日
发明者刘泽民, 台玉萍, 张景会, 张长水, 杜锦屏, 陆昶, 黄新辉 申请人:河南科技大学
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