一种改性脲醛模塑料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉改性聚合物技术领域，具体地，涉及一种改性脲醛树脂模塑料及其制备 方法。
【背景技术】
[0002] 三聚氰胺甲醛模塑料是由三聚氰胺甲醛树脂为基础，添加填料、脱模剂、颜料、固 化剂和脱模剂，并采用一定的工艺制成，其色彩鲜艳、外表光滑、无臭无味，具有较高的热变 形温度、阻燃、自熄、耐电弧、制品尺寸稳定及耐水等优点，因而广泛用于电子、电器、汽车以 及日常用具。
[0003] 然而在使用常规的脲醛树脂模塑料加工低压电器接插件时，通常加工的温度超过 180°C，在这种高温的条件下长时间加工，常规的脲醛模塑料会出现开裂、变形等现象，降低 了低压电器接插件的加工效率，产生大量不合格产品。
[0004] 因此，急需提供一种改性脲醛树脂模塑料及其制备方法，以解决现有技术的不足。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是为了提供一种改性脲醛模塑料及其制备方法，经过改性的脲醛模 塑料耐热性更为优良，可在145°C下连续加热168小时不开裂、不变形，同时保持其本身的 自熄及尺寸稳定等优点，可满足加工低压电器接插件的需要。
[0006] 本发明是通过以下技术方案实现的： 一种改性脲醛模塑料，包括如下重量百分比的各种组分： 脲醛模塑料 70-90% ; 三聚氰胺甲醛模塑料 10-30%。
[0007] 所述脲醛模塑料包括如下重量百分比的各种组分： 脲醛树脂 45-55% ; 木浆 30-35% ; 无机填料 1-5% ; 颜料 1-5% ; 固化剂 0. 5-2% ; 增塑剂 2-8% ; 脱模剂 0. 5-3%。
[0008] 所述脲醛树脂的制备方法如下： 1) 按甲醛与尿素的摩尔比为1. 5:1分别称取甲醛和尿素，将上述量的甲醛投入反应釜 内，启动搅拌浆，投入10%的氢氧化钠水溶液调节PH 3 7. 5,然后投入上述量的尿素，在搅 拌的条件下自然降温，当温度不再下降时开启蒸汽阀，在反应釜夹套内通入〇. IMPa蒸汽加 热，随着物料温度上升，反应液由乳白色趋于澄清，即尿素完全溶化； 2) 当料温升至30°C时，逐步关闭蒸汽，直至料温升至35°C时完全关闭蒸汽停止加温， 物料由于加成缩合原因料温逐步上升，料温升至40°C时根据温度记录仪曲线的曲率走向判 断是否需要补加蒸汽； 3)伴随着温度升至60°C，反应时间为60分钟，即至反应终点，得到所述的脲醛树脂。
[0009] 所述三聚氰胺甲醛模塑料包括如下重量百比的各种组分： 三聚氰胺甲醛树脂 50-55%; 木浆 30-35% ; 无机填料 1-3% ; 颜料 1-3% ; 固化剂 1-5% ; 增塑剂 2-4% ; 脱模剂 0. 5-1. 5%。
[0010] 所述三聚氰胺甲醛模塑料的制备方法如下： 1) 按甲醛与三聚氰胺的摩尔比为1. 75:1分别称取甲醛和三聚氰胺，将所述量的甲醛 投入反应釜内，启动搅拌浆，然后用10%的氢氧化钠水溶液调节PH值至5. 0-5. 2,接着用 NH4OH调节溶液PH值至8. 2-8. 5,然后投入所述量的三聚氰胺； 2) 以0. 08MPa压强的蒸汽加热上述物料，控制升温速度，半小时加热至65°C，关小蒸汽 阀门，保持〇. 〇5MPa压强加热，使料温升至70°C即关闭蒸汽，夹套内蒸汽排空，物料温度缓 缓升至78-80°C，然后溶液在80土 1°C维持20分钟，观察物料由乳白色转为澄清，即得三聚 氰胺甲醛树脂； 3) 在捏合机中加入步骤2所得的三聚氰胺甲醛树脂后，再投入配方量的木浆、颜料、无 机填料、固化剂、脱模剂，开启蒸汽夹套加热，进行真空捏合脱水，控制物料温度在55-65 °C， 加热时间45分钟，然后关闭蒸汽，待物料温度降至40°C后出料； 4) 将步骤3所得物料送至干燥器进行干燥，其热风温度控制各节在85-95°C，加热时间 150分钟，得到含水低于3%的干燥粒料； 5) 将步骤4所得干燥粒料经粉碎、球磨和筛粉，得到均匀且具有一定细度的三聚氰胺 甲醛模塑。
[0011] 所述无机填料选自硅微粉、滑石粉或玻璃微珠中的任意一种或几种的组合物，所 述滑石粉的细度为800-1000目，所述玻璃微珠的粒径< 20 i! m。
[0012] 所述增塑剂选自葡萄糖苷或ACR中的任意一种或者两者的组合物，所述增塑剂选 自葡萄糖苷或ACR中的任意一种或者两者的组合物，其中ACR是丙烯酸酯（acrylicester) 共聚物，属于"核-壳"结构共聚物，市售常见的有ACR-201、ACR-301及ACR-401等，使用 时，只需添加较少份数即可得到较高的常温和低温抗冲击强度，提高加工的温度范围。
[0013] 所述固化剂选自SE、GW、SH和UP中的任意一种或者几种的组合物，SE为氨基磺酸 脂肪酸酯，GW为脲醛树脂固化剂，市售的有GW-2、GW-4, SH为环氧树脂高温增韧固化剂，市 售的有SH-1，UP为不饱和聚酯树脂固化剂，优选为UP。
[0014] 所述脱模剂选自硬脂酸锌或硬脂酸钙。
[0015] 所述的改性脲醛模塑料的制备方法，包括以下步骤： 1)按配方量将制备好的脲醛树脂加入捏合机中，然后加入配方量所述的木浆、无机填 料、颜料、固化剂与脱模剂，在夹套蒸汽加热下真空脱水，温度控制在50-65°C，加热时间为 1小时，然后关闭蒸汽，物料冷却至50°C以下，即得脲醛模塑料浆料； 2) 将步骤1)所述的脲醛模塑料浆料送入干燥器，控制各节热风温度在80-95°C，时间 为150分钟，最后一节冷却至35°C以下，得到含水量低于3%的脲醛模塑料； 3) 将步骤2)所得的脲醛模塑料按配方的重量比粉碎进入球磨机球磨3小时，然后按配 方的重量比投入已制备好的三聚氰胺甲醛模塑料，一起再球磨3小时后出料分离，细粉成 半成品，粗粉集中再球磨后，均摊入以后的球磨； 4) 将经步骤3)混合的模塑料投入造粒机中造粒，然后经筛粒、分离得到一定粒度范围 的颗粒状改性脲醛模塑料包装为成品，细粉再回到球磨进行循环利用。
[0016] 与现有技术相比，本发明提供的一种改性脲醛模塑料及其制备方法，使用了脲醛 树脂、三聚氰胺甲醛树脂及耐热的无机填料来提高脲醛树脂的耐热性，选用的无机填料为 高熔点的白色粉末及实心玻璃微珠，具有较高的白度，膨胀系数低，酸值略偏于弱碱性，通 过处理与树脂交联，由于三聚氰胺与甲醛反应生成三聚氰胺甲醛树脂，在耐热性、耐水性上 均优于脲醛树脂，而且有效降低脲醛树脂中残留的甲醛，明显降低改性脲醛模塑料中所含 游离醛，改善后加工的环境条件，因此，经过上述改性的脲醛树脂具有优良的耐热性，可在 150°C下连续168小时加热不开裂、不变形，不仅能保持原有塑料的外观且保持尺寸的稳定 性和其它机型性能，制备方法简单实用，适合大规模工业化生产。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合【具体实施方式】对本发明作进一步的详细说明，以助于本领域技术人员理 解本发明。
[0018] 实施例1 一种改性脲醛树脂模塑料，包括如下重量百分比的各种组分： 脲醛模塑料 90% ; 三聚氰胺甲醛模塑料 1〇%。
[0019] 其中，所述脲醛模塑料包括如下重量百分比的各种组分： 脲醛树脂 55% ; 木浆 33. 3% ; 无机填料 2. 05% ; 颜料 3% ; 固化剂 0. 85% ; 增塑剂 4. 8% ; 脱模剂 1%。
[0020] 所述三聚氰胺甲醛模塑料包括如下重量百分比的各种组分： 三聚氰胺甲醛树脂 53%; 木浆 33% ; 无机填料 3% ; 颜料 1% ; 固化剂 5% ; 增塑剂 4% ; 脱模剂 1%。
[0021] 其中，无机填料为800目的滑石粉，固化剂为SE、GW_2和UP的组合物，增塑剂为葡 萄糖苷，脱模剂为硬脂酸锌。
[0022] 实施例2 一种改性脲醛树脂模塑料，包括如下重量百分比的各种组分： 脲醛模塑料 85% ; 三聚氰胺甲醛模塑料 15%。
[0023] 其中，所述脲醛模塑料包括包括如下重量百分比的各种组分： 脲醛树脂 52. 5% ; 木浆 34% ; 无机填料 5% ; 颜料 3% ; 固化剂 0. 5% ; 增塑剂 2% ; 脱模剂 3%。
[0024] 所述三聚氰胺甲醛模塑料包括如下重量百分比的各种组分： 三聚氰胺甲醛树脂 55%; 木浆 30% ; 无机填料 3% ; 颜料 2% ; 固化剂 5% ; 增塑剂 4% ; 脱模剂 1%。
[0025] 其中，无机填料为1000目的滑石粉，固化剂为SE、GW-4和UP的组合物，增塑剂为 葡萄糖苷，脱模剂为硬脂酸锌。
[0026] 实施例3 一种改性脲醛树脂模塑料，包括如下重量百分比的各种组分： 脲醛模塑料 80% ; 三聚氰胺甲醛模塑料 20%。
[0027] 其中，所述脲醛模塑料包括如下重量百分比的各种组分： 脲醛树脂 50% ; 木浆 35% ; 无机填料 1% ; 颜料 3% ; 固化剂 5% ; 增塑剂 3% ; 脱模剂 3%。
[0028] 所述三聚氰胺甲醛模塑料包括如下重量百分比的各种组分： 三聚氰胺甲醛树脂 50%; 木浆 35% ; 无机填料 1% ; 颜料 2% ; 固化剂 5% ; 增塑剂 4% ; 脱模剂 1%。
[0029] 其中，无机填料为硅微粉，固化剂为不饱和聚酯树脂固化剂UP，增塑剂为 ACR-201，脱模剂为硬脂酸钙。
[0030] 实施例4 一种改性脲醛树脂模塑料，包括如下重量百分比的各种组分： 脲醛模塑料 75% ; 三聚氰胺甲醛模塑料 25%。
[0031] 其中，所述脲醛模塑料包括如下重量百分比的各种组分： 脲醛树脂 55% ; 木浆 35% ; 无机填料 1% ; 颜料 4% ; 固化剂 1. 5% ; 增塑剂 7% ; 脱模剂 1. 5%。
[0032] 所述三聚氰胺甲醛模塑料包括如下重量百分比的各种组分： 三聚氰胺甲醛树脂 55%; 木浆 35% ; 无机填料 3% ; 颜料 1% ; 固化剂 3. 5% ; 增塑剂 2% ; 脱模剂 〇. 5%。
[0033] 其中，无机填料为粒径小于彡20um的玻璃微珠，固化剂为SE、G