一种原位增强增韧脲醛树脂模塑料及其制备方法
【专利说明】-种原位増强増初服酵树脂模塑料及其制备方法 -.技术领域
[0001] 本发明设及一种原位增强增初脈醒树脂模塑料及其制备方法，属于高分子材料合 成及加工领域。 二.【背景技术】
[0002] 脈醒树脂模塑粉俗称电玉粉，是W尿素与甲醒经缩聚反应得到的树脂为基体，再 添加木质纤维素等填料，配W固化剂、增塑剂等助剂而制得的热固性材料。脈醒树脂是传统 的煤化工下游产品，价格低廉，而且制品具有硬度大、难燃、防霉、固化速度快和着色性好等 优点，被广泛用于制作电器元件、餐具、玩具、化妆品、容器盖、照相器材部件和钮扣等。但脈 醒树脂模塑料存在制品强度低、脆性大、不耐冲击、在固化及使用过程中易产生内应力而引 起龟裂等缺陷，对其应用产生不良影响。
[0003] 国内外学者对脈醒树脂的增强、增初改性开展了一些工作。刘娟等，林产化学与 工业，2015, 35 (2) :55-61,采用聚丙締酸醋乳液共聚物改性脈醒树脂模塑料，当其添加量为 20%时，材料冲击强度提高了 44.4%。韩春国等，现代化工，31(2) :61-63,采用分子量为 6000的聚乙二醇改性脈醒树脂模塑料，当其用量为2%时，改性样冲击强度较改性前提高 30%。Voigt等，PolymerComposites, 2004,24(3) :380-390,采用碳纤维代替部分木质纤 维素，可使脈醒制品的强度和硬度有所提高。由于脈醒塑料是一种固化交联与模压成型并 行的热固性塑料，在其固化成型过程中，树脂与改性剂极易发生相分离，因此共混改性存在 一定难度；此外，高含量纤维素填充也使得脈醒树脂模塑料的增强增初改性更为困难，增强 增初效果有限。 Ξ.
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种原位增强增初脈醒树脂模塑料 及其制备方法，其特点是将具有大量侧径基的聚乙締醇增强剂与含有伯胺及仲氨基团的增 初剂加入到脈醒树脂的合成体系中，通过聚乙締醇的侧径基与脈醒合成体系的反应，增加 脈醒树脂固化交联密度，提高树脂的强度；同时利用增初剂分子链上的伯胺及仲氨基团参 与的合成体系缩合和交联反应，通过化学键合作用将柔顺的增初剂分子链引入脈醒树脂的 网络结构，提高其冲击初性，获得刚初平衡、综合性能优异的脈醒树脂模塑料。
[0005] 本发明的目的由W下技术措施实现，其中所述原料分数除特殊说明外，均为重量 份数。
[0006] 原位聚合增强增初脈醒树脂模塑料的起始原料配方组分为：
[0007] 甲酸水溶液G7%) WO份 尿素 4心始份 润滑剂 化沪2.5微 农作物纤维粉或木质纤维素 5~50份 固化剂 0.1-2?皆 聚乙婦醇 0.01~10份 增初剂 0.1~20份
[0008] 其中，润滑剂为硬脂酸、硬脂酸巧、硬脂酸锋、硬脂酸酷胺、油酸酷胺、硬脂酸下醋、 聚丙二醇中的一种或多种；
[0009] 农作物纤维粉或木质纤维素为棉花賴杆粉、玉米賴杆粉、稻壳粉或木浆中的任一 种；固化剂为氯化锭、硫酸锭、盐酸乙二胺、过硫酸锭、邻苯二甲酸、对甲基苯横酸、对氨基苯 横酸、憐酸氨二锭、氨基横酸锭中的一种或多种；
[0010] 聚乙締醇选用规格为 0599、1099、1399、1599、1788、1795、1799、2099 或 2499 的一 种或多种，聚合度为400~3000,醇解度为75~99% ;
[0011] 增初剂为含有伯胺或仲氨官能团的聚醋型聚氨醋、聚酸型聚氨醋、端氨基聚酸、端 氨基液体下腊橡胶中的一种或多种。
[0012] 原位增强增初脈醒树脂模塑料的制备
[0013] 取0. 01~10份聚乙締醇，将其于95°C在蒸馈水中溶解化，配置成5~20%的水溶 液，冷却至室溫待用；然后控制反应蓋溫度为20~80°C，将甲醒、聚乙締醇水溶液及0. 1~ 20份增初剂置于反应蓋中，充分揽拌反应10~lOOmin后加入41~62份尿素，揽拌反应 10~120min，然后加入0. 3~2. 5份润滑剂、5~50份农作物纤维粉或木质纤维素、0. 1~2 份固化剂，待体系充分混合均匀后，关闭反应蓋，开启真空，体系进入捏合及真空干燥阶段， 反应蓋升溫至60~95°C，捏合干燥60~300min后，去真空、冷却、粉碎，制得增强增初脈醒 树脂模塑料。
[0014] 四、本发明具有如下优点
[0015] 本发明诣在通过原位聚合制备一种增强增初脈醒树脂模塑料，具有如下特点：将 具有大量侧径基的聚乙締醇增强剂与含有伯胺及仲氨基团的增初剂加入到脈醒树脂的合 成体系中，通过聚乙締醇的侧径基与甲醒及脈醒树脂合成过程中的中间体径甲基脈分子上 的氨基和径基发生缩甲醒反应，从而增加脈醒树脂固化交联点，使树脂在固化过程中形成 更为紧密的网状结构，提高树脂的强度；同时利用增初剂分子链上的伯胺及仲氨基团可参 与脈醒树脂的缩合和交联反应，通过化学键合作用将柔顺的增初剂分子链引入到脈醒树脂 的网络结构当中，提高其冲击初性，从而实现对脈醒树脂的原位增强、增初。 五、【具体实施方式】
[0016] 下面通过实施例对本发明进行具体的描述，有必要在此指出的是本实施例只用于 对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员 可W根据上述本发明的内容对本发明做出一些非本质的改进和调整。
[0017] 实施例1
[0018] 取0. 5份聚合度为1000、醇解度为88%的聚乙締醇，将其于95°C在蒸馈水中溶解 3h，配置成15 %的水溶液，冷却至室溫待用；然后控制反应蓋溫度为20°C，将100份甲醒、聚 乙締醇水溶液及5份聚酸型聚氨醋置于反应蓋中，充分揽拌反应20min后加入50份尿素， 继续揽拌反应30min;最后加入1. 5份硬脂酸/硬脂酸酷胺/聚丙二醇的混合物、30份玉米 賴杆粉、0. 2份固化剂氯化锭和憐酸氨二锭的混合物，待体系充分混合均匀后，关闭反应蓋， 开启真空，反应蓋升溫至95°C;捏合干燥250min后，去真空、冷却、粉碎，制得增强增初脈醒 树脂模塑料。
[0019]增强增初脈醒树脂模塑料的拉伸强度相对于原脈醒树脂模塑料提高5%，冲击强 度提高40%，保持了较好的刚初平衡特性。
[0020] 实施例2
[0021] 取8份聚合度为2400、醇解度为88 %的聚乙締醇，将其于95°C在蒸馈水中溶解 3h，配置成5%的水溶液，冷却至室溫待用；然后控制反应蓋溫度为80°C，将100份甲醒、聚 乙締醇水溶液及10份端氨基聚酸置于反应蓋中，揽拌反应50min后加入40份尿素，继续揽 拌反应60min;最后加入2份硬脂酸锋/硬脂酸酷胺/硬脂酸巧的混合物、10份木质纤维素、 0. 5份固化剂对甲基苯横酸，待体系充分混合均匀后，关闭反应蓋，开启真空，反应蓋升溫至 60°C;捏合干燥300min后，去真空、冷却、粉碎，制得增强增初脈醒树脂模塑料。
[0022] 增强增初脈醒树脂模塑料的拉伸强度相对于原脈醒树脂模塑料提高10%，冲击强 度提高80%，保持了较好的刚初平衡特性。 阳〇2引实施例3
[0024] 取10份聚合度为2000、醇解度为99%的聚乙締醇，将其于95°C在蒸馈水中溶解 3h，配置成5%的水溶液，冷却至室溫待用；然后控制反应蓋溫度为50°C，将100份甲醒、聚 乙締醇水溶液及20份端氨基液体下腊橡胶置于反应蓋中，揽拌反应90min后加入60份尿 素，继续揽拌反应60min;最后加入2. 5份硬脂酸锋/聚丙二醇的混合物、40份木质纤维素、 0. 1份固化剂氨基横酸氨，待体系充分混合均匀后，关闭反应蓋，开启真空，反应蓋升溫至 70°C;捏合干燥60min后，去真空、冷却、粉碎，制得增强增初脈醒树脂模塑料。
[0025]增强增初脈醒树脂模塑料的拉伸强度相对于原脈醒树脂模塑料提高5%，冲击强 度提高110%，保持了较好的刚初平衡特性。
【主权项】
1. 一种原位增强增韧脲醛树脂模塑料及其制备方法，其特征在于该材料的起始原料配 方组分按重量计为： 甲醛水溶液（37%) 100份 尿素 41~62份 润滑剂 0.3~2.5份 农作物纤维粉或木质纤维素 5~50份 固化剂 0.1~2份 聚乙烯醇 0.01~10份 增韧剂 0.1~20份 其中，润滑剂为硬脂酸、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸酰胺、油酸酰胺、硬脂酸丁酯、聚丙 二醇中的一种或多种； 农作物纤维粉或木质纤维素为棉花秸杆粉、玉米秸杆粉、稻壳粉或木浆中的任一种； 固化剂为氯化铵、硫酸铵、盐酸乙二胺、过硫酸铵、邻苯二甲酸、对甲基苯磺酸、对氨基 苯磺酸、磷酸氢二铵、氨基磺酸铵中的一种或多种； 聚乙烯醇选用规格为 0599、1099、1399、1599、1788、1795、1799、2099 或 2499 的一种或 多种，聚合度为400~3000,醇解度为75~99% ; 增韧剂为含有伯胺或仲氨官能团的聚酯型聚氨酯、聚醚型聚氨酯、端氨基聚醚、端氨基 液体丁腈橡胶中的一种或多种。2. 如权利要求1所述原位增强增韧脲醛树脂模塑料的制备方法，其特征在于该方法包 括以下步骤： 取0. 01~10份聚乙烯醇，将其于95°C在蒸馏水中溶解3h，配置成5~20%的水溶液， 冷却至室温待用；然后控制反应釜温度为20~80°C，将甲醛、聚乙烯醇水溶液及0. 1~20 份增韧剂置于反应釜中，充分搅拌反应10~lOOmin后加入41~62份尿素，搅拌反应10~ 120min，然后加入0. 3~2. 5份润滑剂、5~50份农作物纤维粉或木质纤维素、0. 1~2份 固化剂，待体系充分混合均匀后，关闭反应釜，开启真空，体系进入捏合及真空干燥阶段，反 应釜升温至60~95°C，捏合干燥60~300min后，去真空、冷却、粉碎，制得增强增韧脲醛树 脂模塑料。
【专利摘要】本发明公开一种原位增强增韧脲醛树脂模塑料及其制备方法，其特点是：取0.01～10份聚乙烯醇，将其于95℃在蒸馏水中溶解3h，配置成5～20％的水溶液，冷却至室温待用；然后控制反应釜温度为20～80℃，将甲醛、聚乙烯醇水溶液及0.1～20份增韧剂置于反应釜中，充分搅拌反应10～100min后加入41～62份尿素，搅拌反应10～120min，然后加入0.3～2.5份润滑剂、5～50份农作物纤维粉或木质纤维素、0.1～2份固化剂，待体系充分混合均匀后，关闭反应釜，开启真空，体系进入捏合及真空干燥阶段，反应釜升温至60～95℃，捏合干燥60～300min后，去真空、冷却、粉碎，制得增强增韧脲醛树脂模塑料。
【IPC分类】C08L71/00, C08L75/06, C08L97/02, C08G12/36, C08K5/20, C08L15/00, C08K5/09, C08L75/08, C08K5/098, C08L61/24
【公开号】CN105330801
【申请号】CN201510872170
【发明人】肖和平, 赵晓文, 龚忠顺, 叶林, 曹大伟
【申请人】常州乔尔塑料有限公司, 四川大学
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年12月2日