改性无机粉体、聚酯树脂糊组合物、SMC模塑料及它们的制备方法与流程

本发明涉及高分子复合材料，尤其涉及一种改性无机粉体及制备方法、聚酯树脂糊组合物及制备方法、smc膜塑料及制备方法和使用方法。

背景技术：

1、热固性树脂玻璃纤维增强复合材料，片状模塑料(sheet molding compound简称smc)，是玻璃纤维增强复合材料的一种，主要原料由不饱和树脂、低收缩添加剂、玻璃纤维、填料及各种助剂组成。由于smc模塑料具有轻质高强的特性，成型工艺性优良，在全球获得快速发展和广泛应用。

2、smc模塑料中一般含25％质量份的玻璃纤维。随着smc模塑料中玻璃纤维含量的提高，玻璃纤维的浸透性会变差，玻璃纤维在模具内的流动阻力大，充模流动性大幅下降，致使smc模塑料不能有效充满模腔，即使勉强充满模腔也存在致密性差，电气性能差等问题。因此，30％质量份的玻璃纤维几乎是smc模塑料中浸透的极限，也成为行业的“天花板”。smc模塑料中流动充模性与高玻璃纤维含量的矛盾严重阻碍了smc膜塑料的发展，使得smc模压产品无法在高力学要求强度领域应用。

3、现有技术中，玻纤(玻璃纤维)含量超过30％的smc模塑料只能成型结构简单的小型产品，不能成型结构复杂的结构件。专利文献1公开了一种高强度高耐磨smc模塑料，包括以下重量份原料：不饱和聚酯树脂150份、增韧树脂40份、乙烯基树脂30份、低收缩添加剂80份、内脱模剂15份、润湿分散助剂5份、聚乙烯粉末30份、碳酸钙填料300份、防止相分离助剂5份、阻聚剂3份、增稠剂5份和无碱玻璃纤维，所述无碱玻璃纤维含量占总质量的45％，所述碳酸钙填料的粒径为200目。该高强度高耐磨smc模塑料可在摩托艇及公路地面井盖等设施上应用。然而，专利文献1中并未基于性能检测数据，无法准确评估出smc模塑料的充模性等相关性能。

4、在背景技术中公开的上述信息仅用于加强对本发明所涉及的背景的理解，因此其可能包含没有形成为本领域普通技术人员所知晓的现有技术的信息。比如，构成smc模塑料组分之一的不饱和聚酯树脂糊组合物，构成不饱和聚酯树脂糊组合物组分之一的改性无机粉体，这些组分(成分)都将在本发明一并公开说明。

5、专利文献1：《一种高强度高耐磨smc模塑料及其制造方法》，cn108299813a，公开日：20180720。

技术实现思路

1、本发明旨在提供一种改性无机粉体、聚酯树脂糊组合物及制备方法、smc膜塑料及制备方法和使用方法。

2、本发明采用的技术方案是：

3、一种改性无机粉体的制备方法，其特征在于，采用粉体整形机对无机粉体进行整形处理，同时同步在整形过程中以喷雾方式加入表面处理剂制得；粉体整形机的转速为50～500rpm，整形时间20～30min。

4、一种改性无机粉体，由前述改性无机粉体的制备方法制得，所述改性无机粉体的d50粒径为2～25μm，球形度≥0.8，球形率≥50％，表面含油量0.2～2％，吸油值20～30ml/g。

5、进一步地，所述改性无机粉体为改性金属氢氧化物阻燃剂、硅微粉和碳酸钙。

6、一种不饱和聚酯树脂糊组合物，以重量份计，包括以下原料：

7、不饱和聚酯树脂60～100份，

8、前述改性无机粉体的制备方法制得的改性无机粉体或者前述改性无机粉体100～160份，

9、低收缩添加剂0～40份，

10、固化剂0.2～2份，

11、硬脂酸锌4～6份，

12、色浆0～10份，

13、降粘剂0～2份，

14、球形硅微粉5～20份，

15、增稠剂2～10份；

16、其中，不饱和聚酯树脂糊组合物的粘度η≤25000cp。

17、进一步地，所述不饱和聚酯树脂包括双酚a型不饱和聚酯树脂、邻苯型不饱和聚酯树脂、间苯型不饱和聚酯树脂和乙烯基酯树脂一种或几种的组合。

18、进一步地，所述球形硅微粉先由火焰熔融法，再由酞酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、润湿分散剂中的一种或多种进行表面处理后制得；所述球形硅微粉的d50粒径为2～25μm，球形度≥0.95，表面含油量0.2～2％，吸油值20～30g/ml。

19、一种不饱和聚酯树脂糊组合物的制备方法，以获得前述不饱和聚酯树脂糊组合物，包括以下步骤：

20、将不饱和聚酯树脂、硬脂酸锌、低收缩剂、色浆和固化剂混合，得到不饱和聚酯树脂溶液；

21、将所述不饱和聚酯树脂溶液与改性无机粉体、球形硅微粉混合后分散预设时长；最后加入增稠剂，继续高速分散预设时长，得到所述不饱和聚酯树脂糊组合物。

22、一种高强度高充模性能的的smc模塑料，包括前述不饱和聚酯树脂糊组合物或者前述不饱和聚酯树脂糊组合物的制备方法制得的不饱和聚酯树脂糊组合物，以及玻璃纤维；其中，玻璃纤维的含量占smc模塑料总重量的45～55％。

23、进一步地，所述玻璃纤维的长度为12～25mm；所述玻璃纤维的单丝直径为9～23μm；所述玻璃纤维的材质为无碱玻璃。

24、一种高强度高充模性能的smc模塑料的制备方法，以制备前述高强度高充模性能的smc模塑料，包括以下步骤：

25、将不饱和聚酯树脂糊组合物刮涂在pe或pp薄膜上，复合玻璃纤维，压实浸透，即得到高强度高充模性能的smc模塑料。

26、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

27、1.本发明提供了一种改性无机粉体及制备方法，使用粉体整形机并以喷雾方式加入表面处理剂，无机粉体在粉体整形机内进行相互的摩擦、挤压，将尖锐的突起磨掉，同时进行表面偶联包覆处理，制得的改性无机粉体呈近球形，具有光滑的表面，能在smc模塑料中起到良好的润滑作用，从而改善玻璃纤维的浸润性和分散性。

28、2.本发明还提供一种不饱和聚酯树脂糊组合物及制备方法，由不饱和聚酯树脂、改性无机粉体等制成，粘度η≤25000cp，对玻璃纤维具有良好的浸润性。

29、3.本发明还提供一种smc膜塑料及制备方法和使用方法，玻璃纤维的含量占smc模塑料总重量的45~55%，典型值拉伸强度209.4mpa，典型弯曲强度370mpa，燃烧性ul94 v-0，能成型较复杂的模压型材。

30、图1为本申请实施例中的一种smc模塑料成型为完整、结构较复杂的王字梁结构剖视图；

31、图2为本申请实施例中的一种smc模塑料成型为完整、结构较复杂的巾字梁结构剖视图。

技术特征：

1.一种改性无机粉体，其特征在于，所述改性无机粉体的d50粒径为2～25μm，球形度≥0.8，球形率≥50％，表面含油量0.2～2％，吸油值20～30ml/g。

2.根据权利要求1所述的改性无机粉体，其特征在于，所述改性无机粉体为改性金属氢氧化物阻燃剂、硅微粉和碳酸钙。

3.一种改性无机粉体的制备方法，以制备权利要求1或者2所述的改性无机粉体，其特征在于：

4.一种不饱和聚酯树脂糊组合物，其特征在于，以重量份计，包括以下原料：不饱和聚酯树脂60～100份；

5.根据权利要求4所述的不饱和聚酯树脂糊组合物，其特征在于，所述不饱和聚酯树脂包括双酚a型不饱和聚酯树脂、邻苯型不饱和聚酯树脂、间苯型不饱和聚酯树脂和乙烯基酯树脂一种或几种的组合。

6.根据权利要求4所述的不饱和聚酯树脂糊组合物，其特征在于:

7.一种不饱和聚酯树脂糊组合物的制备方法，以获得如权利要求4～6所述的不饱和聚酯树脂糊组合物，其特征在于，包括以下步骤：

8.一种高强度高充模性能的smc模塑料，其特征在于，包括如权利要求4～6所述的不饱和聚酯树脂糊组合物或者如权利要求7所述的不饱和聚酯树脂糊组合物的制备方法制得的不饱和聚酯树脂糊组合物，以及玻璃纤维；

9.根据权利要求8所述的高强度高充模性能的smc模塑料，其特征在于，所述玻璃纤维的长度为12～25mm；所述玻璃纤维的单丝直径为9～23μm；所述玻璃纤维的材质为无碱玻璃。

10.一种高强度高充模性能的smc模塑料的制备方法，以制备如权利要求8或权利要求9中任意一项所述的高强度高充模性能的smc模塑料，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明提供了一种改性无机粉体及制备方法、聚酯树脂糊组合物及制备方法、SMC模塑料及制备方法和使用方法，目的是解决现有高玻璃纤维含量的SMC模塑料的充模流动性差的技术问题。该改性无机粉体由整形处理结合表面改性制得，其近似球形且具有较低的吸油值。该聚酯树脂糊组合物包括改性无机粉体、低收缩添加剂、固化剂、硬脂酸锌、色浆、降粘剂、球形硅微粉和增稠剂。其中，改性无机粉体有光滑的表面，能在SMC模塑料中起到良好的润滑作用。将上述聚酯树脂糊组合物符合玻璃纤维制得的SMC模塑料在具有高充模性的同时含有高含量玻璃纤维，进而能够成型结构复杂的结构件。

技术研发人员：黄辉志,李从辉,刘刚,袁志辉,庄严,王德武
受保护的技术使用者：四川迪弗电工科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/7