本发明涉及玻璃钢技术领域，尤其涉及一种四轮电动车用阻燃耐老化不饱和聚酯玻璃钢。
背景技术
不饱和聚酯一般是分子链上具有不饱和键的聚酯高分子，其具有生产工艺简单、原料易得、耐化学腐蚀、力学性能和电性能优良的特点，目前已被广泛用作玻璃钢的基体树脂。但是不饱和聚酯树脂具有易燃性，极易在空气中燃烧，用其制成的玻璃钢存在阻燃性欠佳的缺陷，同时和其他高分子材料一样，暴露于大气环境中，受光、热氧和雨水的影响普遍存在老化现象，使玻璃钢过早失效，缩短了其使用寿命，限制了其在四轮电动车中的应用。
技术实现要素：
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种四轮电动车用阻燃耐老化不饱和聚酯玻璃钢，其韧性好，耐热性和阻燃性能优异，用于四轮电动车中，耐老化，使用寿命长。
本发明提出的一种四轮电动车用阻燃耐老化不饱和聚酯玻璃钢，其原料按重量份包括：不饱和聚酯55-65份、丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物10-18份、粉末丁腈橡胶6-15份、过氧化苯甲酰0.8-1.9份、n,n-二甲基苯胺0.3-0.8份、聚磷酸铵2-9份、六(烯丙氧基)环三磷腈1-8份、有机累托石4-11份、纳米氧化锆6-15份、玻璃纤维30-43份、竹粉8-15份、玄武岩纤维7-12份、水镁石2-9份、纳米硫酸钡2-9份、纳米二氧化钛4-11份、聚二甲基硅氧烷2.5-4份、邻苯二甲酸二烯丙酯1-3份。
优选地，所述不饱和聚酯为改性不饱和聚酯；所述改性不饱和聚酯按照以下工艺进行制备：将环磷酸酐溶解在丙酮中，加入蒸馏水，回流反应50-110min，冷却、过滤、干燥后与丙烯酸羟乙酯、对苯二酚、催化剂及环己烷混合，在55-75℃下反应3-5h，冷却后加入中空二氧化硅，搅拌30-50min，过滤、洗涤、干燥得到物料a；将双羟甲基甲基氧化磷、苯基膦酰二氯、三乙胺和甲苯混合，在130-155℃下反应3-7h，反应结束后加入二氯甲烷中，过滤、蒸发得到物料b；将马来海松酸和一缩二乙二醇混合，在氮气的保护下升温至220-230℃，恒温反应5-9h，降温至145-155℃加入邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐、丙二醇和物料b，在165-170℃下反应15-20h，加入对苯二酚，冷却至65-75℃，加入苯乙烯和物料a，搅拌3-5h，得到所述改性不饱和聚酯。
优选地，环磷酸酐、丙烯酸羟乙酯的摩尔比为1：1；环磷酸酐、中空二氧化硅的重量比为1：5-13；双羟甲基甲基氧化磷、苯基膦酰二氯的摩尔比为2：1。
优选地，马来海松酸、邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐、一缩二乙二醇、丙二醇、物料b的摩尔比为0.05-0.1：0.1-0.2：0.2-0.3：0.3-0.5：0.2-0.4：0.1-0.22；苯乙烯、物料a的总重量为马来海松酸、邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐、一缩二乙二醇、丙二醇、物料b总重量的0.3-0.4倍，且苯乙烯、物料a的重量比为1：2-9。
优选地，所述催化剂为阳离子交换树脂。
优选地，所述有机累托石所采用的改性剂为二甲基亚砜、尿素、氨基硅烷中的一种或者多种的混合物。
优选地，所述竹粉的平均粒径为25-35目。
优选地，所述纳米氧化锆的平均粒径为30-55nm；所述纳米硫酸钡的平均粒径为25-55nm；所述纳米二氧化钛的平均粒径为10-35nm。
本发明所述四轮电动车用阻燃耐老化不饱和聚酯玻璃钢可以按照常规的不饱和聚酯玻璃钢制备工艺制备而成。
本发明所述四轮电动车用阻燃耐老化不饱和聚酯玻璃钢，其原料中，以不饱和聚酯为主料，同时加入了丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和粉末丁腈橡胶对其进行了改性，一方面，形成了大量的微孔，降低了材料的收缩率，一方面，粉末丁腈橡胶中的苯乙烯单体渗透到基体颗粒中发生聚合，在两相界面附近形成了梯度过渡层，在发生形变的过程中能吸收大量的冲击能，起到优异的增韧作用，改善了玻璃钢的抗冲击性能；在改性不饱和聚酯的制备过程中，将环磷酸酐开环后与丙烯酸羟乙酯混合，两者发生了反应，得到了含磷羟基和双键的物质，加入中空二氧化硅，磷羟基能与中空二氧化硅表面的羟基作用，从而将两者结合为一体，得到了物料a；以双羟甲基甲基氧化磷、苯基膦酰二氯为原料，控制反应的条件，使双羟甲基甲基氧化磷中的羟基与苯基膦酰二氯发生了反应，得到了含磷的二元醇物料b；之后以物料b作为二元醇，以物料a作为稀释交联剂代替部分苯乙烯制备了改性不饱和聚酯树脂，一方面，在玻璃钢燃烧的过程中，能形成磷酸，起到类似酸源的作用，并能产生磷氧自由基，结合火焰中的氢和氢氧根自由基，两种作用协同，促进了交联成炭，在材料的表面形成了蜂窝状结构的致密稳定的炭层，对基体起到了一定的保护作用，阻碍了热量和可燃气体的传递，同时提高了炭渣的石墨化程度，提高了基体的阻燃性，同时减少了材料燃烧过程中芳香环化合物的释放，降低了材料的最大质量损失速率，延缓了材料的燃烧，加入了马来海松酸作为原料，在体系中引入了多脂环型结构，提高基体表面硬度、热稳定性和耐老化性，同时加入了一缩二乙二醇作为二元醇，在体系中引入了柔性的醚键，赋予基体一定的柔韧性，改善了因马来海松酸、物料a和物料b的引入引起的耐冲击性、柔韧性有一定程度下降的缺陷，赋予玻璃钢优异的性能；纳米硫酸钡加入体系中，能提高材料的结晶度，与有机累托石、纳米氧化锆、玻璃纤维、竹粉、玄武岩纤维、水镁石、纳米二氧化钛配合后，改善了玻璃钢的力学性能，同时提高了玻璃钢的耐老化性能、热性能和热氧性能，并改善了玻璃钢的拉伸性能和冲击性能；以过氧化苯甲酰、n,n-二甲基苯胺配合作为固化剂，赋予玻璃钢适宜的表干时间和良好的附着力；邻苯二甲酸二烯丙酯加入体系中，在体系固化的过程中可以发生交联反应，与特定的改性不饱和聚酯配合，赋予玻璃钢优异的韧性和热稳定性，有效解决了韧性提高和耐热性下降的矛盾；聚磷酸铵、六(烯丙氧基)环三磷腈、有机累托石加入体系中，能降低材料的热释放速率，与改性不饱和聚酯配合后具有协同作用，进一步改善了玻璃钢的阻燃性能，使其极限氧指数达到43％以上，垂直燃烧(ul-94)达到v-0级。
根据gb/t1447、gb/t1449、gb/t1451的规定对所述四轮电动车用阻燃耐老化不饱和聚酯玻璃钢的性能进行检测，其抗张强度达到170mpa以上，弯曲强度达到265mpa以上，冲击强度达到176kj/m2以上。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种四轮电动车用阻燃耐老化不饱和聚酯玻璃钢，其原料按重量份包括：不饱和聚酯65份、丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物10份、粉末丁腈橡胶15份、过氧化苯甲酰0.8份、n,n-二甲基苯胺0.8份、聚磷酸铵2份、六(烯丙氧基)环三磷腈8份、有机累托石4份、纳米氧化锆15份、玻璃纤维30份、竹粉15份、玄武岩纤维7份、水镁石9份、纳米硫酸钡2份、纳米二氧化钛11份、聚二甲基硅氧烷4份、邻苯二甲酸二烯丙酯1份。
实施例2
本发明提出的一种四轮电动车用阻燃耐老化不饱和聚酯玻璃钢，其原料按重量份包括：不饱和聚酯55份、丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物18份、粉末丁腈橡胶6份、过氧化苯甲酰1.9份、n,n-二甲基苯胺0.3份、聚磷酸铵9份、六(烯丙氧基)环三磷腈1份、有机累托石11份、纳米氧化锆6份、玻璃纤维43份、竹粉8份、玄武岩纤维12份、水镁石2份、纳米硫酸钡9份、纳米二氧化钛4份、聚二甲基硅氧烷2.5份、邻苯二甲酸二烯丙酯3份。
实施例3
本发明提出的一种四轮电动车用阻燃耐老化不饱和聚酯玻璃钢，其原料按重量份包括：不饱和聚酯62份、丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物12份、粉末丁腈橡胶13份、过氧化苯甲酰0.9份、n,n-二甲基苯胺0.7份、聚磷酸铵4份、六(烯丙氧基)环三磷腈7份、有机累托石6份、纳米氧化锆13份、玻璃纤维34份、竹粉13份、玄武岩纤维8份、水镁石8份、纳米硫酸钡5份、纳米二氧化钛10份、聚二甲基硅氧烷2.9份、邻苯二甲酸二烯丙酯2.6份；
其中，所述不饱和聚酯为改性不饱和聚酯；所述改性不饱和聚酯按照以下工艺进行制备：将环磷酸酐溶解在丙酮中，加入蒸馏水，回流反应50min，冷却、过滤、干燥后与丙烯酸羟乙酯、对苯二酚、催化剂及环己烷混合，在75℃下反应3h，冷却后加入中空二氧化硅，搅拌50min，过滤、洗涤、干燥得到物料a；将双羟甲基甲基氧化磷、苯基膦酰二氯、三乙胺和甲苯混合，在130℃下反应7h，反应结束后加入二氯甲烷中，过滤、蒸发得到物料b；将马来海松酸和一缩二乙二醇混合，在氮气的保护下升温至220℃，恒温反应9h，降温至145℃加入邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐、丙二醇和物料b，在170℃下反应15h，加入对苯二酚，冷却至75℃，加入苯乙烯和物料a，搅拌3h，得到所述改性不饱和聚酯；其中，环磷酸酐、丙烯酸羟乙酯的摩尔比为1：1；环磷酸酐、中空二氧化硅的重量比为1：13；双羟甲基甲基氧化磷、苯基膦酰二氯的摩尔比为2：1；马来海松酸、邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐、一缩二乙二醇、丙二醇、物料b的摩尔比为0.05：0.2：0.2：0.5：0.2：0.22；苯乙烯、物料a的总重量为马来海松酸、邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐、一缩二乙二醇、丙二醇、物料b总重量的0.3倍，且苯乙烯、物料a的重量比为1：9；
所述催化剂为阳离子交换树脂；
所述有机累托石所采用的改性剂为二甲基亚砜；
所述竹粉的平均粒径为35目；
所述纳米氧化锆的平均粒径为30nm；所述纳米硫酸钡的平均粒径为55nm；所述纳米二氧化钛的平均粒径为10nm。
实施例4
本发明提出的一种四轮电动车用阻燃耐老化不饱和聚酯玻璃钢，其原料按重量份包括：不饱和聚酯58份、丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物17份、粉末丁腈橡胶8份、过氧化苯甲酰1.7份、n,n-二甲基苯胺0.4份、聚磷酸铵8.3份、六(烯丙氧基)环三磷腈2份、有机累托石10份、纳米氧化锆8份、玻璃纤维42份、竹粉9份、玄武岩纤维10份、水镁石4份、纳米硫酸钡8份、纳米二氧化钛6份、聚二甲基硅氧烷3.6份、邻苯二甲酸二烯丙酯1.7份；
其中，所述不饱和聚酯为改性不饱和聚酯；所述改性不饱和聚酯按照以下工艺进行制备：将环磷酸酐溶解在丙酮中，加入蒸馏水，回流反应110min，冷却、过滤、干燥后与丙烯酸羟乙酯、对苯二酚、催化剂及环己烷混合，在55℃下反应5h，冷却后加入中空二氧化硅，搅拌30min，过滤、洗涤、干燥得到物料a；将双羟甲基甲基氧化磷、苯基膦酰二氯、三乙胺和甲苯混合，在155℃下反应3h，反应结束后加入二氯甲烷中，过滤、蒸发得到物料b；将马来海松酸和一缩二乙二醇混合，在氮气的保护下升温至230℃，恒温反应5h，降温至155℃加入邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐、丙二醇和物料b，在165℃下反应20h，加入对苯二酚，冷却至65℃，加入苯乙烯和物料a，搅拌5h，得到所述改性不饱和聚酯；其中，环磷酸酐、丙烯酸羟乙酯的摩尔比为1：1；环磷酸酐、中空二氧化硅的重量比为1：5；双羟甲基甲基氧化磷、苯基膦酰二氯的摩尔比为2：1；马来海松酸、邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐、一缩二乙二醇、丙二醇、物料b的摩尔比为0.1：0.1：0.3：0.3：0.4：0.1；苯乙烯、物料a的总重量为马来海松酸、邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐、一缩二乙二醇、丙二醇、物料b总重量的0.4倍，且苯乙烯、物料a的重量比为1：2；
所述催化剂为阳离子交换树脂；
所述有机累托石所采用的改性剂为尿素；
所述竹粉的平均粒径为25目；
所述纳米氧化锆的平均粒径为55nm；所述纳米硫酸钡的平均粒径为25nm；所述纳米二氧化钛的平均粒径为35nm。
实施例5
本发明提出的一种四轮电动车用阻燃耐老化不饱和聚酯玻璃钢，其原料按重量份包括：不饱和聚酯60份、丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物15份、粉末丁腈橡胶11份、过氧化苯甲酰1份、n,n-二甲基苯胺0.6份、聚磷酸铵5份、六(烯丙氧基)环三磷腈6份、有机累托石8份、纳米氧化锆9份、玻璃纤维38份、竹粉11份、玄武岩纤维9份、水镁石7份、纳米硫酸钡6份、纳米二氧化钛7份、聚二甲基硅氧烷2.9份、邻苯二甲酸二烯丙酯2份；
其中，所述不饱和聚酯为改性不饱和聚酯；所述改性不饱和聚酯按照以下工艺进行制备：将环磷酸酐溶解在丙酮中，加入蒸馏水，回流反应80min，冷却、过滤、干燥后与丙烯酸羟乙酯、对苯二酚、催化剂及环己烷混合，在70℃下反应4h，冷却后加入中空二氧化硅，搅拌40min，过滤、洗涤、干燥得到物料a；将双羟甲基甲基氧化磷、苯基膦酰二氯、三乙胺和甲苯混合，在138℃下反应5h，反应结束后加入二氯甲烷中，过滤、蒸发得到物料b；将马来海松酸和一缩二乙二醇混合，在氮气的保护下升温至225℃，恒温反应7h，降温至148℃加入邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐、丙二醇和物料b，在168℃下反应17h，加入对苯二酚，冷却至70℃，加入苯乙烯和物料a，搅拌4h，得到所述改性不饱和聚酯；其中，环磷酸酐、丙烯酸羟乙酯的摩尔比为1：1；环磷酸酐、中空二氧化硅的重量比为1：9；双羟甲基甲基氧化磷、苯基膦酰二氯的摩尔比为2：1；马来海松酸、邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐、一缩二乙二醇、丙二醇、物料b的摩尔比为0.07：0.16：0.25：0.4：0.28：0.17；苯乙烯、物料a的总重量为马来海松酸、邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐、一缩二乙二醇、丙二醇、物料b总重量的0.36倍，且苯乙烯、物料a的重量比为1：7；
所述催化剂为阳离子交换树脂；
所述有机累托石所采用的改性剂为二甲基亚砜、尿素、氨基硅烷的混合物，且二甲基亚砜、尿素、氨基硅烷的重量比为3:7:1；
所述竹粉的平均粒径为30目；
所述纳米氧化锆的平均粒径为40nm；所述纳米硫酸钡的平均粒径为50nm；所述纳米二氧化钛的平均粒径为30nm。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。