本发明属于热固塑料技术领域，具体涉及一种半透明的纤维增强热固性塑料。
背景技术：
纤维增强热固性塑料具有绝缘性能优良、密度小、强度高、耐锈蚀等特点，自诞生以来大量应用于电子电器、车辆机械、建筑建材等领域，用于取代容易锈蚀的钢铁部件以及易燃烧、强度低的热塑性塑料部件。
但是，目前普通纤维增强热固性塑料由于其中含有大量的粉体物质，如粉体脱模剂、粉体矿物填料以及着色剂，使得用其制造的产品是完全不透明的，如授权公告号CN103160098B的专利文件公开了一种热固性塑料，由以下重量份数的原料制备而成：不饱和聚酯树脂95份，聚甲基丙烯酸甲酯微粉5份，碳酸钙微粉300份，引发剂TRIGONOX 141 2份，氢氧化钙微粉0.6份，硬脂酸锌微粉6份，玻璃纤维45份。虽然该发明具有良好的稳定性、强度以及阻燃效果，但由于含有大量的碳酸钙微粉填料，所以为不透明的白色或灰白色。
然而，工业制造中往往需要制造展示用的产品样机，以便客户能够透过产品外壳观察到内部结构，很显然目前传统的纤维增强热固性模塑无法达到这类效果，需要开发。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种纤维增强热固性塑料，光学透明度高，满足工业制造对半透明可视结构的要求。
本发明的另一目的在于提供上述纤维增强热固性塑料的制备方法，能够制备出光学透明度高的纤维增强热固性塑料，满足工业制造对半透明可视结构的要求。
本发明的一个技术方案是：
一种纤维增强热固性塑料，其特征在于，由包含以下重量份数材料的原料制备而成：热固性树脂40-95份，低收缩添加剂5-60份，引发剂1-4份，氧化镁8-12份，脱模剂2-8份，增强纤维10-280份。热固性树脂(thermosetting resin)，是指树脂加热后产生化学变化，逐渐硬化成型，再受热也不软化、也不能溶解的一种树脂；低收缩添加剂(LSA)是指能够降低在加工成型的过程中树脂收缩率的一类添加剂；引发剂(initiator)，又称自由基引发剂，指一类容易受热分解成自由基(即初级自由基)的化合物，可用于引发烯类、双烯类单体的自由基聚合和共聚合反应，也可用于不饱和聚酯的交联固化和高分子交联反应；脱模剂是用在两个彼此易于粘着的物体表面的一个界面涂层、使物体表面易于脱离、光滑及洁净的功能性物质。材料按照透光率大小可以分为透明材料(波长400nm-800nm可见光的透光率在80％以上)、半透明材料(400nm-800nm可见光的透光率在50％-80％之间)和不透明材料(400nm-800nm可见光的透光率在50％以下)。该配方不含有严重阻碍光线通过的填料或染料，成品具有较高的光学透明度，为半透明的纤维增强热固性塑料，通过氧化镁解决了原料因填料的缺乏而导致的粘度过小、无法成型的问题，各组分相互配合是材料的绝缘性能、密度、强度等特性满足工业制造的要求。
进一步的，上述纤维增强热固性塑料由包含以下重量份数材料的原料制备而成：热固性树脂45-90份，低收缩添加剂10-55份，引发剂2-3份，氧化镁8-10份，脱模剂3-7份，增强纤维20-100份。
进一步的，上述热固性树脂为不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂中的一种或几种。不饱和聚酯树脂具有良好的工艺性，乙烯基酯树脂在具备良好工艺性的同时，还具有良好的结构强度及耐腐蚀性能。
进一步的，上述低收缩添加剂为聚乙烯、聚苯乙烯及其共聚物、聚氯乙烯及其共聚物、乙酸纤维素、丁酸纤维素、热塑性聚酯、聚己酸内酯、聚乙酸乙烯酯和聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或几种。上述低收缩添加剂类型能改善热固性塑料制品的尺寸精度和外观质量)，也可以按任意比例添加。
进一步的，上述引发剂为过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化2-乙基己酸叔丁酯、过氧化异丙基碳酸叔丁酯中的一种或几种。上述引发剂均是液态便于添加操作，可以以任意比例添加至配方中，具有较高的热和化学稳定性，便于储存，同时能提供热固性塑料较理想的固化成型温度。
进一步的，上述增强纤维为玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、聚酯纤维、亚麻纤维中的一种或几种。不同纤维，能提供制品不同结构强度，同时部分纤维本身存在颜色，能为成型制品提供美观的纹路，能展示纤维在模具中的流动状态，为成型时的材料摆放提供参考依据，可以根据具体情况选择不同的纤维种类或纤维配比。
进一步的，上述增强纤维为经过75％-95％(vol)酒精稀释的丙烯颜料溶液浸泡着色后干燥的增强纤维。纤维增强热固性塑料采用了大量纤维作为增强材料，在热压成型阶段，玻纤流动十分复杂，工程师不能凭目视直接观察到产品的流动形态和纤维分布均匀度，就可能造成产品局部强度不足的缺点，也不能通过材料流动形态来改进产品设计。这种经丙烯颜料染色处理的增强材料，不仅能提供客户多种颜色的选择，同时各种颜色纤维能在成型时，能够体现出材料在金属模具内的流动方向，帮助工艺工程师调节材料放置的重量和位置，通过纤维在产品中的分布状况改进产品设计，利于产品中的玻纤均匀。
进一步的，上述脱模剂为市售毕克助剂(上海)有限公司的BYK9060、BYK9065、BYK9080中的一种或几种任意比例的混合物。采用了液体形态脱模剂替换了传统的硬脂酸锌、硬脂酸钙微粉脱模剂，使成型后的制品具有半透明状态，外表美观光洁，能透过成型制品见到其他协同部件的运作状况。
该技术方案具有以下有益的技术效果：
1)该技术方案未大量采用影响折光率的矿物填料，能够兼具热固性塑料特性和光学透明度特性，成品是半透明塑料，满足工业制造对可视结构的要求；
2)该技术方案采用氧化镁作为增稠剂，解决了去除矿物填料组份后混合物粘度过低的不良现象，使混合物与增强纤维能充分浸润捏合；
3)该技术方案采用了青白色玻璃纤维、白色聚酯纤维、黑色的碳纤维、棕色的玄武岩纤维、麻黄色亚麻纤维、以及各种经丙烯颜料染色处理的增强材料，能提供客户多种颜色的选择，同时各种颜色纤维能在成型时，体现出材料在金属模具内的流动方向，帮助工艺工程师调节材料放置的重量和位置，并能通过纤维在产品中的分布状况改进产品设计，利于产品中的玻纤均匀；
4)该技术方案的纤维增强热固性塑料可通过模压或注塑一次成型，减少后道加工，从大面积的平板到结构复杂的精密构件做到零收缩，成型又无后收缩，线胀系数非常低，无需定型夹具，更无需机械加工，完全复制模具的型腔型芯尺寸，空间稳定性佳，实现完美契合；
5)相较于金属，该技术方案的纤维增强热固性塑料有良好的设计适应性，包括高集约化的零件；高精度的成型公差，可省去许多机械操作，在恶劣环境下的耐腐蚀性好；具有较高的比强度、显著的介电强度和耐漏电痕迹性；而且热导率低、微波穿透性低。
本发明的另一技术方案是：
一种上述的纤维增强热固性塑料的制备方法，其特征在于，按照配方将热固性树脂、低收缩添加剂、引发剂、氧化镁、脱模剂加入捏合机内捏合1-2小时；静置4-24小时；当混合物增稠后，再将增强纤维加入上述捏合机内捏合5-10分钟，制得纤维增强热固性塑料。
进一步的，上述增强纤维通过以下方法着色：丙烯颜料用75％-95％(vol)酒精稀释后，将增强纤维浸泡到溶液中1-2分钟，取出烘干或晾干。
该技术方案具有以下有益的技术效果：
(1)该技术方案未大量采用影响折光率的矿物填料，能够兼具热固性塑料特性和光学透明度特性，成品是半透明塑料，满足工业制造对可视结构的要求；
(2)该技术方案采用氧化镁作为增稠剂，提高了氧化镁微粉的含量，并在捏合后静置4-24小时，以发挥氧化镁的增稠效果，较好的解决了去除矿物填料组份后混合物粘度过低的不良现象，使混合物与增强纤维能充分浸润捏合。
(3)该技术方案采用了青白色玻璃纤维、白色聚酯纤维、黑色的碳纤维、棕色的玄武岩纤维、麻黄色亚麻纤维、以及各种经丙烯颜料染色处理的增强材料，能提供客户多种颜色的选择，同时各种颜色纤维能在成型时，体现出材料在金属模具内的流动方向，帮助工艺工程师调节材料放置的重量和位置，并能通过纤维在产品中的分布状况改进产品设计，利于产品中的玻纤均匀；
(4)该技术方案的纤维增强热固性塑料可通过模压或注塑一次成型，减少后道加工，从大面积的平板到结构复杂的精密构件做到零收缩，成型又无后收缩，线胀系数非常低，无需定型夹具，更无需机械加工，完全复制模具的型腔型芯尺寸，空间稳定性佳，实现完美契合；
(5)相较于金属，该技术方案的纤维增强热固性塑料有良好的设计适应性，包括高集约化的零件；高精度的成型公差，可省去许多机械操作，在恶劣环境下的耐腐蚀性好；具有较高的比强度、显著的介电强度和耐漏电痕迹性；而且热导率低、微波穿透性低。
【具体实施方式】
以下结合具体实施例，对本发明做进一步描述。
以下所提供的实施例并非用以限制本发明所涵盖的范围，所描述的步骤也不是用以限制其执行顺序。本领域技术人员结合现有公知常识对本发明做显而易见的改进，亦落入本发明要求的保护范围之内。
实施例一
一种纤维增强热固性塑料，由以下重量份数的原料制备而成：不饱和聚酯树脂95份，聚乙烯5份，过氧化苯甲酸叔丁酯4份，氧化镁微粉8份，BYK9065 2份，碳纤维10份，上述份数为重量份数。
其制备方法为：按照上述配方将不饱和聚酯树脂、聚乙烯、过氧化苯甲酸叔丁酯、氧化镁微粉、BYK9065计量后有序加入捏合机内捏合2小时，静置24小时，当混合物增稠至粘度为≥100000毫帕·秒后，再将碳纤维计量后加入上述捏合机内捏合5分钟，可得到所述的纤维增强热固性塑料。
上述纤维增强热固性塑料为黑色纤维纹路、半透明材质的模塑料，使用透射计测定可见光的透射率为51％，弯曲强度为200MPa。
实施例二
一种纤维增强热固性塑料，由以下重量份数的原料制备而成：乙烯基酯树脂40份，乙酸纤维素60份，过氧化2-乙基己酸叔丁酯1份，氧化镁微粉12份，BYK9080 3份，玻璃纤维30份，上述份数为重量份数。
其制备方法为：按照上述配方将乙烯基酯树脂、乙酸纤维素、过氧化2-乙基己酸叔丁酯、氧化镁微粉、BYK9080计量后有序加入捏合机内捏合1小时，静置4小时，当混合物增稠至粘度为≥40000毫帕·秒后，再将玻璃纤维计量后加入上述捏合机内捏合10分钟，可得到所述的纤维增强热固性塑料。
上述纤维增强热固性塑料为青白色纤维纹路、半透明材质的模塑料，使用透射计测定可见光的透射率为65％，弯曲强度为250MPa。
实施例三
一种纤维增强热固性塑料，由以下重量份数的原料制备而成：不饱和聚酯树脂60份，聚己酸内酯30份，丁酸纤维素10份，过氧化异丙基碳酸叔丁酯2份，氧化镁微粉10份，BYK9065 6份，亚麻纤维100份，上述份数为重量份数。
其制备方法为：按照上述配方将不饱和聚酯树脂、聚己酸内酯、过氧化异丙基碳酸叔丁酯、氧化镁微粉、BYK9065计量后有序加入捏合机内捏合1.5小时，静置14小时，当混合物增稠至粘度为≥60000毫帕·秒后，再将玻璃纤维计量后加入上述捏合机内捏合7分钟，可得到所述的纤维增强热固性塑料。
上述纤维增强热固性塑料为为黄色纤维纹路、半透明材质的模塑料，使用透射计测定可见光的透射率为60％，弯曲强度为80MPa。
实施例四
一种纤维增强热固性塑料，由以下重量份数的原料制备而成：不饱和聚酯树脂60份，乙烯基酯树脂30份，聚苯乙烯及其共聚物10份，过氧化异丙基碳酸叔丁酯1份，过氧化2-乙基己酸叔丁酯1份，过氧化异丙基碳酸叔丁酯1份，氧化镁微粉8份，BYK9060 4份、BYK9065 3份，经过75％-95％(vol)酒精稀释的丙烯颜料溶液浸泡着色后干燥的聚酯纤维20份，上述份数为重量份数。聚酯树脂与低收缩的份数之和为100份，其添加的氧化镁含量与静置时间成反比，氧化镁越少静置时间越长。
其制备方法为：按照上述配方将不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂、聚苯乙烯及其共聚物、过氧化异丙基碳酸叔丁酯、氧化镁微粉、BYK9060、BYK9065计量后有序加入捏合机内捏合1.6小时，静置10小时，当混合物增稠至粘度为≥70000毫帕·秒后，再将着色的聚酯纤维计量后加入上述捏合机内捏合6分钟，可得到所述的纤维增强热固性塑料。
上述纤维增强热固性塑料为为黄色纤维纹路、半透明材质的模塑料，使用透射计测定可见光的透射率为70％，弯曲强度为20MPa。
实施例五
一种纤维增强热固性塑料，由以下重量份数的原料制备而成：不饱和聚酯树脂45份，丁酸纤维素55份，过氧化苯甲酸叔丁酯1份，氧化镁微粉8份，BYK9080 1份，玄武岩纤维180份，聚酯纤维100份，上述份数为重量份数。
其制备方法为：按照上述配方将不饱和聚酯树脂、丁酸纤维素、过氧化苯甲酸叔丁酯、氧化镁微粉、BYK9080计量后有序加入捏合机内捏合1.2小时，静置20小时，当混合物增稠至粘度为≥90000毫帕·秒后，再将玻璃纤维计量后加入上述捏合机内捏合5分钟，可得到所述的纤维增强热固性塑料。
上述纤维增强热固性塑料为为黑色纤维纹路、半透明材质的模塑料，使用透射计测定可见光的透射率为78％，弯曲强度为300MPa。
实施例六
为了改善产品的性能，可以配方中添加其他成分，如少量无机填料或者燃料或者改性剂。
一种纤维增强热固性塑料，由以下重量份数的原料制备而成：不饱和聚酯树脂60份，乙烯基酯树脂30份，聚苯乙烯及其共聚物10份，过氧化异丙基碳酸叔丁酯1份，过氧化2-乙基己酸叔丁酯1份，过氧化异丙基碳酸叔丁酯1份，滑石粉5份，氧化镁微粉8份，BYK9060 4份、BYK9065 3份，经过75％-95％(vol)酒精稀释的丙烯颜料溶液浸泡着色后干燥的聚酯纤维20份，上述份数为重量份数。聚酯树脂与低收缩的份数之和为100份，其添加的氧化镁含量与静置时间成反比，氧化镁越少静置时间越长。
其制备方法为：按照上述配方将不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂、聚苯乙烯及其共聚物、过氧化异丙基碳酸叔丁酯、滑石粉、氧化镁微粉、BYK9060、BYK9065计量后有序加入捏合机内捏合1.6小时，静置10小时，当混合物增稠至粘度为≥70000毫帕·秒后，再将着色的聚酯纤维计量后加入上述捏合机内捏合6分钟，可得到所述的纤维增强热固性塑料。
上述纤维增强热固性塑料为为黄色纤维纹路、半透明材质的模塑料，使用透射计测定可见光的透射率为58％，弯曲强度为25MPa。