本发明涉及热固性树脂复合材料领域，特别涉及一种低密度阻燃环氧smc树脂组合物。
背景技术：
smc模压工艺是一种先进的复合材料成型方法，smc片状模塑料价格低廉，使用方便，能够快速成型用来压制不同规格大小型状的产品，越来越得到市场的认可。目前smc主要以不饱和聚酯树脂、乙烯基树脂为基体，然而这种不饱和聚酯树脂、乙烯基树脂smc存在如耐温性、耐热性差，结构强度和模量都较低等缺点，由于这种不饱和聚酯树脂、乙烯基树脂在体系中会加入大量的交联剂苯乙烯，成型时交联剂苯乙烯挥发出大量的刺激性气味，不仅长期接触会影响人体的身体健康，对环境也有较大的污染。同时传统的smc树脂是无法满足轨道交通、汽车等领域对smc材料的高阻燃、低密度、高强度等轻量化应用要求。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题：本发明的目的在于提供一种无voc排放的高强度的低密度阻燃环氧smc树脂组合物用于制备片状模塑料，以解决背景技术中提出的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供以下的技术方案：
一种低密度阻燃环氧smc树脂组合物，由以下重量份的原料制备而成：
环氧树脂85-95质量份、稀释剂5-15质量份、助剂1-15质量份、玻璃微珠10-30质量份、阻燃剂30-200质量份、固化剂2-20质量份、促进剂1-8质量份、增稠剂2-15质量份；
所述增稠剂为具有伯氨基和/或仲氨基基团的液胺中的至少一种，其中，伯氨基和/或仲氨基的活泼氢总量与所述环氧树脂环氧基摩尔比大于0.01小于0.6；所述环氧树脂为缩水甘油醚型环氧树脂、缩水甘油脂型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、脂肪族环氧树脂、脂环族环氧树脂、改性环氧树脂中的至少一种；
所述低密度阻燃环氧smc树脂组合物于140～160℃，3～10min即可快速固化成型，无tvoc排放，阻燃等级可达ul94-v0，密度低于1.15g/cm3。
优选地，所述稀释剂由一种或多种至少含有一个环氧官能团的活性稀释剂组成。
优选地，所述助剂为偶联剂、降粘剂、润湿剂、分散剂、消泡剂、流平剂、增韧剂、浸润剂、防沉降剂、内脱模剂至少一种；所述稀释剂为缩水甘油醚和/或缩水甘油酯类。
优选地，所述空心玻璃微珠抗压强度≥20mpa，密度≤0.5g/cm3。
优选地，所述阻燃剂为无卤磷氮混合阻燃剂、聚磷酸铵阻燃剂、三聚氰胺氰尿酸盐、六苯氧基环三磷腈、烷基次膦酸盐、氢氧化铝、氢氧化镁中的至少一种。
优选地，所述促进剂为有机脲、改性有机脲、咪唑、改性咪唑促进剂中至少一种。
优选地，所述增稠剂为乙二胺、二丙撑三胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、间苯二甲胺、1，3-环己二甲胺、n-氨乙基哌嗪、异佛尔酮二胺、甲基环己二胺、环已基丙二胺、1,2-环己二胺、3,3'-二甲基-4,4-二氨基二环己基甲烷、孟烷二胺、聚醚胺、二乙基甲苯二胺等脂肪胺、脂环胺和芳香胺以及脂肪胺、脂环胺和芳香胺的改性胺中的一种或多种。
一种上述低密度阻燃环氧smc树脂组合物的制备方法，包含如下具体步骤：
a、准确称量所述质量份的环氧树脂、稀释剂、助剂于反应釜中，开启搅拌，待树脂熔融混合均匀后分批加入填料、玻璃微珠、阻燃剂于反应釜中并进行高速分散搅拌，确保物料温度低于120℃，混合均匀得a物料并降温至50℃以下；
b、准确称量所述质量份的环氧树脂、固化剂、促进剂加入反应釜中继续进行搅拌，搅拌0.5～1h，真空脱泡，搅拌温度不超过45℃，混合均匀后得到低密度阻燃环氧smc树脂；
c、准确称量所述质量份的增稠剂，加入低密度阻燃环氧smc树脂中，开启搅拌，搅拌5～10min即得低密度阻燃环氧smc树脂糊，将混合好的树脂糊放入20～50℃烘箱熟化5～40hrs即得低密度阻燃环氧smc树脂组合物。
本发明获得的有益效果：
本发明制备的低密度阻燃环氧smc树脂组合物于140～160℃，3～10min即可快速固化成型，应用于复合材料如环氧片状模塑料生产时，显著提高产品的生产效率，降低生产成本和能耗。
本发明密度低于1.15g/cm3，大幅低于传统的smc树脂，且阻燃等级可达ul94-v0，可以满足smc材料的高阻燃、低密度等轻量化应用要求，本发明应用于复合材料制备时，较传统smc材料可显著提高产品的结构强度及耐温性、耐热性，且模量较低，优势显著，同时本发明的制备过程中无tvoc排放，环保无污染，对环境友好，
具体实施方式
下面通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
实施例1：
将73g双酚a缩水甘油醚型液体环氧树脂npel-128、10g三羟甲基丙烷三缩水甘油醚xy-636、6g内脱模剂、0.75g浸润剂、15g抗压强度20mpa，密度0.5g/cm3的空心玻璃微珠、50g磷氮阻燃剂于反应釜中并进行高速分散搅拌，确保物料温度低于120℃，混合均匀，降温至50℃以下，接着加入由17g双酚a缩水甘油醚型液体环氧树脂npel-128、7g双氰胺1.5g有机脲组成的混合研磨料，于反应釜中进行搅拌，搅拌温度不超过45℃，搅拌0.5h，真空脱泡；最后加入4.4g脂环胺，搅拌5min，即得环氧smc树脂糊，其密度1.09g/cm3；将制得的环氧smc树脂糊浸渍25mm无序短切玻璃纤维，经smc片料机辊压后，送入35℃烘房熟化20小时后即得环氧片状模塑料。
将制备的环氧片状模塑料于160℃，3min快速固化成型后用于压板测试：
按照gb/t1447测试片状模塑料拉伸强度为118mpa，拉伸模量为10.55gpa；按照gb/t1449测试片状模塑料弯曲强度为214mpa，弯曲模量为10.4gpa；按照gb/t1451测试片状模塑料无缺口冲击强度为94kj/㎡；按照gb/t4609测试片状模塑料燃烧等级为ul94-v0；按照gb/t8924测试片状模塑料极限氧指数为33％,。
实施例2
将73g双酚a缩水甘油醚型液体环氧树脂npel-128、10g脂环族缩水甘油脂环氧树脂tde-85、6g内脱模剂、0.75g浸润剂、15g抗压强度25mpa，密度0.45g/cm3的空心玻璃微珠、60g磷氮阻燃剂于反应釜中并进行高速分散搅拌，确保物料温度低于120℃，混合均匀，降温至50℃以下，接着加入由17g双酚a缩水甘油醚型液体环氧树脂npel-128、7g双氰胺、1.5g有机脲、组成的混合研磨料，于反应釜中进行搅拌，搅拌温度不超过45℃，搅拌1h，真空脱泡；最后加入5g脂环胺，搅拌10min，即得环氧smc树脂糊，其密度1.07g/cm3；将制得的环氧smc树脂糊浸渍25mm无序短切玻璃纤维，经smc片料机辊压后，送入35℃烘房熟化20小时后即得环氧片状模塑料。
将制备的环氧片状模塑料于140℃，10min快速固化成型后用于压板测试：
按照gb/t1447测试片状模塑料拉伸强度为113mpa，拉伸模量为10.8gpa；按照gb/t1449测试片状模塑料弯曲强度为215mpa，弯曲模量为10.9gpa；按照gb/t1451测试片状模塑料无缺口冲击强度为93kj/㎡；按照gb/t4609测试片状模塑料燃烧等级为ul94-v0；按照gb/t8924测试片状模塑料极限氧指数为36％。
实施例3
将81g双酚a缩水甘油醚型液体环氧树脂npel-128、2g脂环族环氧树脂tta-21、6g内脱模剂、0.75g浸润剂、10g抗压强度22mpa，密度0.42g/cm3的空心玻璃微珠、60g磷氮阻燃剂于反应釜中并进行高速分散搅拌，确保物料温度低于120℃，混合均匀，降温至50℃以下，接着加入由17g双酚a缩水甘油醚型液体环氧树脂npel-128、7g双氰胺、1.5g有机脲、组成的混合研磨料，于反应釜中进行搅拌，搅拌温度不超过45℃，搅拌45min，真空脱泡；最后加入5g脂环胺，搅拌7.5min，即得环氧smc树脂糊，其密度1.1g/cm3；将制得的环氧smc树脂糊浸渍25mm无序短切玻璃纤维，经smc片料机辊压后，送入35℃烘房熟化20小时后即得环氧片状模塑料。
将制备的环氧片状模塑料于150℃，7min快速固化成型后用于压板测试：
按照gb/t1447测试片状模塑料拉伸强度为118mpa，拉伸模量为10.4gpa；按照gb/t1449测试片状模塑料弯曲强度为222mpa，弯曲模量为10.5gpa；按照gb/t1451测试片状模塑料无缺口冲击强度为87kj/㎡；按照gb/t4609测试片状模塑料燃烧等级为ul94-v0；按照gb/t8924测试片状模塑料极限氧指数为35％。
实施例4
将75g双酚a缩水甘油醚型液体环氧树脂npel-128、5g三羟甲基丙烷三缩水甘油醚xy-636、6g内脱模剂、0.75g浸润剂、25g抗压强度30mpa，密度0.4g/cm3的空心玻璃微珠、50g三聚氰胺聚磷酸盐、50g氢氧化铝于反应釜中并进行高速分散搅拌，确保物料温度低于120℃，混合均匀，降温至50℃以下，接着加入由20g双酚a缩水甘油醚型液体环氧树脂npel-128、6.5g双氰胺、2g有有机酸酰肼、1.5g有机脲、组成的混合研磨料，于反应釜中进行搅拌，搅拌温度不超过45℃，搅拌40min，真空脱泡；最后加入5g脂环胺，搅拌9min，即得环氧smc树脂糊，其密度低于1.1g/cm3；将制得的环氧smc树脂糊浸渍25mm无序短切玻璃纤维，经smc片料机辊压后，送入40℃烘房熟化15小时后即得环氧片状模塑料。
将制备的环氧片状模塑料于145℃，5min快速固化成型后用于压板测试：
按照gb/t1447测试片状模塑料拉伸强度为109mpa，拉伸模量为10.2gpa；按照gb/t1449测试片状模塑料弯曲强度为208mpa，弯曲模量为11.6gpa；按照gb/t1451测试片状模塑料无缺口冲击强度为81kj/㎡；按照gb/t4609测试片状模塑料燃烧等级为ul94-v0；按照gb/t8924测试片状模塑料极限氧指数为40％。
实施例5
将82g双酚a缩水甘油醚型液体环氧树脂npel-128、6g内脱模剂、0.75g浸润剂、30g抗压强度21mpa，密度0.48g/cm3的空心玻璃微珠、30g磷氮阻燃剂、50g氢氧化铝于反应釜中并进行高速分散搅拌，确保物料温度低于120℃，混合均匀，降温至50℃以下，接着加入由18g双酚a缩水甘油醚型液体环氧树脂npel-128、6g双氰胺、2g有机脲、1g咪唑组成的混合研磨料，于反应釜中进行搅拌，搅拌温度不超过45℃，搅拌0.6h，真空脱泡；最后加入3g脂环胺、4g聚醚胺，搅拌8min，即得环氧smc树脂糊，其密度低于1.1g/cm3；将制得的环氧smc树脂糊浸渍25mm无序短切玻璃纤维，经smc片料机辊压后，送入35℃烘房熟化20小时后即得环氧片状模塑料。
将制备的环氧片状模塑料于155℃，4min快速固化成型后用于压板测试：
按照gb/t1447测试片状模塑料拉伸强度为104mpa，拉伸模量为10.4gpa；按照gb/t1449测试片状模塑料弯曲强度为215mpa，弯曲模量为12.0gpa；按照gb/t1451测试片状模塑料无缺口冲击强度为85kj/㎡；按照gb/t4609测试片状模塑料燃烧等级为ul94-v0；按照gb/t8924测试片状模塑料极限氧指数为40％。
实施例6
将82g双酚a缩水甘油醚型液体环氧树脂npel-128、20g抗压强度28mpa，密度0.47g/cm3的空心玻璃微珠、、80g磷氮阻燃剂、18g内脱模剂、0.75g浸润剂、1.5g降粘剂于反应釜中并进行高速分散搅拌，确保物料温度低于120℃，混合均匀，降温至50℃以下，接着加入由22g双酚a缩水甘油醚型液体环氧树脂npel-128、6g双氰胺、2g有机脲、1g咪唑组成的混合研磨料，于反应釜中进行搅拌，搅拌温度不超过45℃，搅拌0.7h，真空脱泡；最后加入6g脂环胺，搅拌5～10min，即得环氧smc树脂糊，其密度1.09g/cm3；将制得的环氧smc树脂糊浸渍25mm无序短切玻璃纤维，经smc片料机辊压后，送入35℃烘房熟化20小时后即得环氧片状模塑料。
将制备的环氧片状模塑料于148℃，7min快速固化成型后用于压板测试：
按照gb/t1447测试片状模塑料拉伸强度为103mpa，拉伸模量为10.8gpa；按照gb/t1449测试片状模塑料弯曲强度为211mpa，弯曲模量为12.8gpa；按照gb/t1451测试片状模塑料无缺口冲击强度为79kj/㎡；按照gb/t4609测试片状模塑料燃烧等级为ul94-v0；按照gb/t8924测试片状模塑料极限氧指数为37％。
实施例7
将65g双酚a缩水甘油醚型液体环氧树脂npel-128、5g三羟甲基丙烷三缩水甘油醚xy-636、6g内脱模剂、0.5g浸润剂、15g抗压强度28mpa，密度0.5g/cm3的空心玻璃微珠、100g三聚氰胺聚磷酸盐于反应釜中并进行高速分散搅拌，确保物料温度低于120℃，混合均匀，降温至50℃以下，接着加入由30g双酚a缩水甘油醚型液体环氧树脂npel-128、5g双氰胺、8g4＇4-二氨基二苯砜dds、2g有机脲组成的混合研磨料，于反应釜中进行搅拌，搅拌温度不超过45℃，搅拌50min，真空脱泡；最后加入4.4g脂环胺，搅拌9min，即得环氧smc树脂糊，其密度1.1g/cm3；将制得的环氧smc树脂糊浸渍25mm无序短切玻璃纤维，经smc片料机辊压后，送入40℃烘房熟化15小时后即得环氧片状模塑料。
将制备的环氧片状模塑料于152℃，5min快速固化成型后用于压板测试：
按照gb/t1447测试片状模塑料拉伸强度为111mpa，拉伸模量为10.5gpa；按照gb/t1449测试片状模塑料弯曲强度为223mpa，弯曲模量为12.2gpa；按照gb/t1451测试片状模塑料无缺口冲击强度为91kj/㎡；按照gb/t4609测试片状模塑料燃烧等级为ul94-v0；按照gb/t8924测试片状模塑料极限氧指数为38％。
实施例8
将80g双酚a缩水甘油醚型液体环氧树脂npel-128、6g内脱模剂、0.5g润湿分散剂、0.5g浸润剂、20g抗压强度23mpa，密度0.38g/cm3的空心玻璃微珠、100g三聚氰胺聚磷酸盐、于反应釜中并进行高速分散搅拌，确保物料温度低于120℃，混合均匀，降温至50℃以下，接着加入由20g双酚a缩水甘油醚型液体环氧树脂npel-128、7g双氰胺、2g有机脲、1g咪唑组成的混合研磨料，于反应釜中进行搅拌，搅拌温度不超过45℃，搅拌1h，真空脱泡；最后加入8g改性脂环胺，搅拌5min，即得环氧smc树脂糊，其密度1.04g/cm3；将制得的环氧smc树脂糊浸渍25mm无序短切玻璃纤维，经smc片料机辊压后，送入40℃烘房熟化15小时后即得环氧片状模塑料。
将制备的环氧片状模塑料于158℃，3min快速固化成型后用于压板测试：
按照gb/t1447测试片状模塑料拉伸强度为118mpa，拉伸模量为11.3gpa；按照gb/t1449测试片状模塑料弯曲强度为223mpa，弯曲模量为11.2gpa；按照gb/t1451测试片状模塑料无缺口冲击强度为81kj/㎡；按照gb/t4609测试片状模塑料燃烧等级为ul94-v0；按照gb/t8924测试片状模塑料极限氧指数为45％。
实施例9
将82g双酚a缩水甘油醚型液体环氧树脂npel-128、6g内脱模剂、0.5g浸润剂、15g抗压强度20mpa，密度0.5g/cm3的空心玻璃微珠、100g三聚氰胺聚磷酸盐于反应釜中并进行高速分散搅拌，确保物料温度低于120℃，混合均匀，降温至50℃以下，接着加入由18g双酚a缩水甘油醚型液体环氧树脂npel-128、7g双氰胺、2g有机脲组成的混合研磨料，于反应釜中进行搅拌，搅拌温度不超过45℃，搅拌0.5h，真空脱泡；最后加入5g芳香胺，搅拌10min，即得环氧smc树脂糊，其密度1.1g/cm3；将制得的环氧smc树脂糊浸渍25mm无序短切玻璃纤维，经smc片料机辊压后，送入40℃烘房熟化15小时后即得环氧片状模塑料。
将制备的环氧片状模塑料于141℃，10min快速固化成型后用于压板测试：
按照gb/t1447测试片状模塑料拉伸强度为111mpa，拉伸模量为11.4gpa；按照gb/t1449测试片状模塑料弯曲强度为204mpa，弯曲模量为12.0gpa；按照gb/t1451测试片状模塑料无缺口冲击强度为90kj/㎡；按照gb/t4609测试片状模塑料燃烧等级为ul94-v0；按照gb/t8924测试片状模塑料极限氧指数为39％。
实施例10
将63g双酚a缩水甘油醚型液体环氧树脂npel-128、5g三羟甲基丙烷三缩水甘油醚xy-636、15gctbn改性环氧树脂预聚体861340，6g内脱模剂、0.5g浸润剂、10g抗压强度20mpa，密度0.5g/cm3的空心玻璃微珠、60g磷氮阻燃剂于反应釜中并进行高速分散搅拌，确保物料温度低于120℃，混合均匀，降温至50℃以下，接着加入由17g双酚a缩水甘油醚型液体环氧树脂npel-128、7g双氰胺、1.5g有机脲组成的混合研磨料，于反应釜中进行搅拌，搅拌温度不超过45℃，搅拌1h，真空脱泡；最后加入5g芳香胺，搅拌6min，即得环氧smc树脂糊，其密度1.1g/cm3；将制得的环氧smc树脂糊浸渍25mm无序短切玻璃纤维，经smc片料机辊压后，送入50℃烘房熟化10小时后即得环氧片状模塑料。
将制备的环氧片状模塑料于150℃，7.5min快速固化成型后用于压板测试：
按照gb/t1447测试片状模塑料拉伸强度为111mpa，拉伸模量为10.2gpa；按照gb/t1449测试片状模塑料弯曲强度为221mpa，弯曲模量为11.4gpa；按照gb/t1451测试片状模塑料无缺口冲击强度为88kj/㎡；按照gb/t4609测试片状模塑料燃烧等级为ul94-v0；按照gb/t8924测试片状模塑料极限氧指数为35％。
实施例11：其余均与实施例7相同，不同之处在于：
htda可等同替换为伯氨基和/或仲氨基的活泼氢总量与所述环氧树脂环氧基摩尔比大于0.01小于0.6的任选增稠剂；可任选乙二胺、二丙撑三胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、间苯二甲胺、1，3-环己二甲胺、n-氨乙基哌嗪、异佛尔酮二胺、甲基环己二胺、环已基丙二胺、1,2-环己二胺、3,3'-二甲基-4,4-二氨基二环己基甲烷、孟烷二胺、聚醚胺、二乙基甲苯二胺等脂肪胺、脂环胺以及芳香胺中的一种或多种。
环氧树脂npel-128可等同替换为缩水甘油醚型环氧树脂、缩水甘油脂型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、脂肪族环氧树脂、脂环族环氧树脂、改性环氧树脂中的至少一种；
三羟甲基丙烷三缩水甘油醚xy-636可等同替换为一种或多种至少含有一个环氧官能团的活性稀释剂，优选为缩水甘油醚和/或缩水甘油酯类。
助剂可根据需要在偶联剂、降粘剂、润湿剂、分散剂、消泡剂、流平剂、增韧剂、浸润剂、防沉降剂、内脱模剂内选择至少一种；
阻燃剂可任选无卤磷氮混合阻燃剂、聚磷酸铵阻燃剂、三聚氰胺氰尿酸盐、六苯氧基环三磷腈、烷基次膦酸盐、氢氧化铝、氢氧化镁等无卤环保阻燃剂中的至少一种。
固化剂可等同替换为双氰胺、有机酸酰肼、芳香胺和改性胺中的至少一种；
促进剂可等同替换为有机脲、改性有机脲、咪唑、改性咪唑促进剂中至少一种。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内；本发明未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。