脲醛树脂基复合材料及其制备方法
【技术领域】：
[0001] 本发明涉及一种复合材料，特别是涉及脲醛树脂基复合材料及其制备方法。
【背景技术】：
[0002] 脲醛树脂又称脲甲醛树脂，英文缩写为UF，是尿素与甲醛在催化剂（碱性或酸性 催化剂）作用下，缩聚成初期脲醛树脂，然后再在固化剂或助剂作用下，形成不溶、不熔的 末期热固性树脂。固化后的脲醛树脂颜色比酚醛树脂浅，呈半透明状，耐弱酸、弱碱，绝缘性 能好，耐磨性极佳，价格便宜。1924年，由英国氰氨公司研制，1928年始出售产品，30年代中 期产量达千吨，80年代世界年产量已超过1. 5Mt。脲醛树脂主要用于制造模压塑料，制造日 用生活品和电器零件，还可作板材粘合剂、纸和织物的浆料、贴面板、建筑装饰板等，亦可用 于耐水性和介电性能要求不高的制品，如插线板、开关、机器手柄、仪表外壳、旋纽、日用品、 装饰品、麻将牌、便桶盖，以及部分餐具的制造。
[0003]
【发明内容】
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[0004] 本发明要解决的技术问题是提供脲醛树脂基复合材料，其具有很好的韧性、耐水 解性以及耐热性，可应用于多种场合。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
[0006] 脲醛树脂基复合材料，其组份以及重量份数为：脲醛树脂40~60份，PPS6~8 份，相容剂3~4份，氧化铝空心微球8~10份，增韧剂2~5份，填料15~20份，偶联剂 1~2份，固化剂1~2份，颜料0. 5~1份，润滑剂1~2份，稳定剂3~5份。
[0007] 优选地，本发明所述相容剂为EVA-g-MAH。
[0008] 优选地，本发明所述增韧剂为木质素。
[0009] 优选地，本发明所述填料为滑石粉或碳酸钙。
[0010] 优选地，本发明所述偶联剂为铝酸酯偶联剂。
[0011] 优选地，本发明所述固化剂为柠檬酸。
[0012] 优选地，本发明所述颜料为无机颜料。
[0013] 优选地，本发明所述润滑剂为硬脂酸钙。
[0014] 优选地，本发明所述稳定剂为六亚甲基四胺。
[0015] 本发明要解决的另一技术问题是提供上述脲醛树脂基复合材料的制备方法。
[0016] 为解决上述技术问题，技术方案是：
[0017] 脲醛树脂基复合材料的制备方法，其步骤如下：
[0018] (1)将氧化铝空心微球溶于无水甲苯中磁力搅拌2小时，加入铝酸酯偶联剂后继 续磁力搅拌20小时，取出后用乙醇清洗20分钟，置于真空干燥器中100°C下干燥3小时，研 磨后制得改性氧化铝空心微球；
[0019] (2)将脲醛树脂、PPS、相容剂一起加入搅拌机中混合10分钟，移至双螺杆挤出机 中温度160-200°C、转速为800rpm下熔融挤出，制得共混料；
[0020] (3)将增韧剂、填料、固化剂、颜料、润滑剂、稳定剂、步骤⑴所得改性氧化铝空心 微球、步骤（2)所得共混料放入捏合机中捏合40分钟，70°C下烘干、粉碎后制得压塑粉；
[0021] (4)将步骤（3)所得压塑粉放入模压成型机模压成型，加料温度为140°C，成型温 度为145°C，成型压力为5Mpa，固化时间为3分钟，得到脲醛树脂基复合材料。
[0022] 由上可见，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0023] (1)氧化铝具有高强度、高硬度、耐高温的特性，其空心微球具有中空结构，因此还 具有很好的隔热性能，不过氧化铝空心微球表面呈疏油性，与脲醛树脂很难形成有效的结 合，因此本发明通过铝酸酯偶联剂进行表面改性，铝酸酯偶联剂具有两性结构，其一部分基 团与氧化铝空心微球表面发生键合反应，另一部分基团具有亲有机物性，与脲醛树脂基体 可有机结合，使得氧化铝空心微球与脲醛树脂可形成有效的界面结合，从而大大提高复合 材料的耐热性；氧化铝空心微球是一种无机刚性材料，在复合材料中可作为物理交联点，在 复合材料受到外力冲击时，氧化铝空心微球可起到应力集中点的作用，大大消耗冲击能量， 有效提高了复合材料的抗冲击能力和韧性。
[0024] (2)聚苯硫醚是分子主链上含有苯硫基的结晶性热塑性工程塑料，具有很好的耐 高温性能和耐水解性能，与脲醛树脂共混后在其内部引入了苯环，封闭了脲醛树脂的吸水 基团，因此大大提尚了复合材料的耐水解性，同时还进一步提尚了耐热性。
【具体实施方式】：
[0025] 下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明 用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
[0026] 实施例1
[0027] 脲醛树脂基复合材料，其组份以及重量份数为：脲醛树脂45份，PPS6. 5份， EVA-g-MAH3. 8份，氧化铝空心微球8份，木质素2. 5份，滑石粉16份，铝酸酯偶联剂1. 4 份，柠檬酸2份，无机颜料0. 7份，硬脂酸钙1. 8份，六亚甲基四胺3. 5份。
[0028] 其制备方法的步骤如下：
[0029] (1)将氧化铝空心微球溶于无水甲苯中磁力搅拌2小时，加入铝酸酯偶联剂后继 续磁力搅拌20小时，取出后用乙醇清洗20分钟，置于真空干燥器中100°C下干燥3小时，研 磨后制得改性氧化铝空心微球；
[0030] (2)将脲醛树脂、PPS、相容剂一起加入搅拌机中混合10分钟，移至双螺杆挤出机 中温度160-200°C、转速为800rpm下熔融挤出，制得共混料；
[0031] (3)将增韧剂、填料、固化剂、颜料、润滑剂、稳定剂、步骤⑴所得改性氧化铝空心 微球、步骤（2)所得共混料放入捏合机中捏合40分钟，70°C下烘干、粉碎后制得压塑粉；
[0032] (4)将步骤（3)所得压塑粉放入模压成型机模压成型，加料温度为140°C，成型温 度为145°C，成型压力为5Mpa，固化时间为3分钟，得到脲醛树脂基复合材料。
[0033] 实施例2
[0034] 脲醛树脂基复合材料，其组份以及重量份数为：脲醛树脂50份，PPS 7. 5份， EVA-g-MAH 3.