專利名稱：：軌道交通用不燃smc聚酯模塑料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及復(fù)合材料科學(xué)
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別是涉及一種SMC聚酯模塑料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：隨著我國經(jīng)濟(jì)和城市建設(shè)的發(fā)展，城市人口和城市數(shù)量劇速增長，城市交通越來越受到人們關(guān)注，建設(shè)大容量快速軌道交通系統(tǒng)、形成綜合性的立體城市公共交通網(wǎng)絡(luò)是解決大城市交通擁擠問題的有效辦法。在軌道交通建設(shè)中正確選擇軌道交通設(shè)施用材，減少材料使用上的盲目性，確保軌道交通工程先進(jìn)性、高質(zhì)量、低成本目標(biāo)的實(shí)施十分重要，而復(fù)合材料無疑是城市軌道交通建設(shè)的關(guān)鍵材料之一。復(fù)合材料比一般的鋼材、高分子材料的比強(qiáng)度、比模量要高出15倍；用復(fù)合材料做成的構(gòu)件，重量輕、強(qiáng)度高、剛性大，是一種理想的結(jié)構(gòu)件；復(fù)合材料產(chǎn)品制造工藝多數(shù)是近終形成型，制造出的產(chǎn)品，不需進(jìn)行機(jī)械加工，生產(chǎn)效率高，制造成本低；復(fù)合材料在軌道交通中有廣泛的應(yīng)用，對(duì)減輕車廂重量，降低噪音、振動(dòng)，提高難度安全性、舒適性，減少維修……等均有重要作用。片狀模壓料(SheetMoldingCompound,SMC)是由樹脂糊浸漬纖維或短切纖維氈，兩邊覆蓋聚乙烯薄膜而制成的一類片狀模壓料，屬于預(yù)浸氈料范圍，是目前國際上應(yīng)用最廣泛的成型復(fù)合材料之一。SMC作為一種發(fā)展迅猛的新型模壓料，具有許多特點(diǎn)①重現(xiàn)性好，不受操作者和外界條件的影響；②操作處理方便；③操作環(huán)境清潔、衛(wèi)生，改善了勞動(dòng)條件；④流動(dòng)性好，可成型異形制品；⑤模壓工藝對(duì)溫度和壓力要求不高，可變范圍大，可大幅度降低設(shè)備和模具費(fèi)用；⑥纖維長度4050mm,質(zhì)量均勻性好，適宜于壓制截面變化不大的大型薄壁制品；⑦所得制品表面光潔度高，采用低收縮添加劑后，表面質(zhì)量更為理想；⑧生產(chǎn)效率高，成型周期短，易于實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)機(jī)械化操作，生產(chǎn)成本相對(duì)較4氐。但目前的SMC工藝對(duì)于軌道交通建設(shè)的廣泛應(yīng)用來說還有很多待解決的技術(shù)問題，尤其是對(duì)阻燃級(jí)別要求較高特別是能達(dá)到不燃級(jí)別的SMC體系來說，還存在著技術(shù)瓶頸。隨著環(huán)保要求的不斷提高，阻燃體系由含卣體系發(fā)展到無卣體系后，氫氧化鋁的使用成為必然。其阻燃原理如下2A1(0H)3-A1203+3H20即取代有機(jī)基材一吸收熱量一形成蒸氣一稀釋氧氣一吸收煙塵一減低煙的生成。但如果要保證高阻燃等級(jí)，勢必要加入大量的氫氧化鋁，氫氧化鋁的含量對(duì)手糊工藝影響不大，但對(duì)于SMC工藝確是致命的，因?yàn)樵赟MC的制作過程中，體系的粘度直接影響到了對(duì)玻璃纖維的浸潤，同時(shí)氫氧化鋁會(huì)導(dǎo)致制品表面質(zhì)量降低，SMC流動(dòng)性變差。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種應(yīng)用于軌道交通建設(shè)的能達(dá)到不燃級(jí)別且具有優(yōu)異性能的SMC聚酯模塑料及其制備方法。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種軌道交通用不燃SMC聚酯模塑料，由以下重量份數(shù)的原料組成不飽和聚酯樹脂5070份、低收縮添加劑3050份、降粘劑58份、浸潤劑46份、液態(tài)顏料810份、固化劑0.51.5份、阻聚劑0.10.3份、稀釋劑466份、填充材料385420份、慢速增稠劑13份、短切玻璃纖維90120份。其中所述不飽和聚酯樹脂是鄰苯型不飽和聚酯樹脂，優(yōu)選其中不飽和聚酯占65%70%重量份，其余為苯乙烯溶液；所述低收縮添加劑是用市售聚苯乙烯與濃度為55%65%的單體苯乙烯溶液混合溶融而得，優(yōu)選其中聚苯乙烯占35%45%重量份，單體苯乙烯溶液占55%65%重量卡分；所述降粘劑是選用的德國BYK公司生產(chǎn)的BYK-W-996型浸潤劑；所述浸潤劑是選用的德國BYK公司生產(chǎn)的BYK-W-9060型浸潤劑；所述液態(tài)顏料是由各種顏色的色粉和無單體不飽和聚酯樹脂S10混合碾磨而成的色漿，優(yōu)選其中色粉占10%的重量份、無單體不飽和聚酯樹脂S10占90%的重量4分；所述固化劑是純度98%以上，IO小時(shí)半衰期溫度為104。C的過氧化苯曱酸叔丁酯；所述阻聚劑是對(duì)苯二盼和對(duì)苯醌的混合物，優(yōu)選二者按照1:3的比例混合；所述稀釋劑是單體苯乙烯溶液；所迷填充材料是級(jí)配的水合氧化鋁粉末，優(yōu)選經(jīng)過級(jí)配的粒徑為200目800目的水合氧化鋁粉末；所迷慢速增稠劑是氫氧化鎂溶液，優(yōu)選濃度為35%的氫氧化鎂溶液。一種制備軌道交通用不燃SMC聚酯模塑料的方法，其步驟如下(1)將不飽和聚酯樹脂、低收縮添加劑、降粘劑、浸潤劑、液態(tài)顏料、固化劑、阻聚劑、稀釋劑充分混合并在800轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下攪拌l分鐘，制成均勻混合的混合料；(2)將轉(zhuǎn)速提高至1500轉(zhuǎn)/分，并逐次加入級(jí)配的水合氧化鋁，攪拌5分7鐘；(3)將轉(zhuǎn)速降低至300轉(zhuǎn)/分，加入增稠劑，攪拌40秒，攪拌完成后即可上機(jī)制作；(4)在生產(chǎn)線上以1.5mm的刮糊厚度、9米/分的浸漬速度、70轉(zhuǎn)/分的玻璃纖維切割速度進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)。本發(fā)明的不燃SMC聚酯模塑料是應(yīng)用表面處理技術(shù)及利用粗細(xì)級(jí)配原理，通過添加大量級(jí)配過的氫氧化鋁來達(dá)到不燃級(jí)別。但同時(shí)添加一定比例的降粘劑和工藝助劑對(duì)體系粘度、流動(dòng)性、脫模性進(jìn)行控制；并添加一定比例的慢速增稠型增稠劑，以控制SMC材料的起始增稠速度；同時(shí)通過特殊加料混合設(shè)備的高剪切速度控制，解決高氫氧化鋁填充帶來的材料觸變性，使SMC材料既保持了良好的流動(dòng)性和表面質(zhì)量，又達(dá)到不燃的要求，其阻燃級(jí)別為UL94V-0t=lmm0本發(fā)明的不燃SMC聚酯模塑料的制備方法采用1500轉(zhuǎn)/分的高速分散使混合料中的各組分在高剪切速率下分布均勻，粉體和液體有良好的浸潤和結(jié)合力。下面根據(jù)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。具體實(shí)施例方式實(shí)施例1:按重量配比，選取50份不飽和聚酯樹脂、50份低收縮添加劑、6份降粘劑、5份浸潤劑、IO份液態(tài)顏料、1.2份固化劑、0.2份阻聚劑、5份稀釋劑、400份級(jí)配的水合氧化鋁、1份慢速增稠劑、120份無^5威短切玻璃纖維。其中所述不飽和聚酯樹脂是鄰苯型不飽和聚酯樹脂，其中不飽和聚酯占65%70%重量份，其余為苯乙烯溶液，其粘度為1800cps,特點(diǎn)是①與增強(qiáng)材料和填料即水合氧化鋁的良好浸潤性，②初始的低粘度和慢速穩(wěn)定增稠特性，③良好的力學(xué)特性，包括韌性和耐疲勞特性等；所述低收縮添加劑是用市售聚苯乙烯與濃度為55%65%的單體苯乙烯溶液混合溶融而得，其中聚苯乙烯占35%重量份，單體苯乙烯溶液占65%重量份，其特點(diǎn)是①優(yōu)越的收縮控制，②優(yōu)越的著色性，③潤滑性好；所述降粘劑是選用的德國BYK公司生產(chǎn)的BYK-W-996型浸潤劑；所述浸潤劑是選用的德國BYK公司生產(chǎn)的BYK-W-9060型浸潤劑，其特點(diǎn)是①穩(wěn)定模塑料改善流動(dòng)性，②改善脫模性；所述液態(tài)顏料是由各種顏色的色粉和無單體不飽和聚酯樹脂S10混合碾磨而成的色漿，其中色粉占10%的重量份、無單體不飽和聚酯樹脂S10占90%的重量份；所述固化劑是純度98%以上，IO小時(shí)半衰期溫度為104。C的過氧化苯甲酸叔丁酯；所述阻聚劑是對(duì)苯二酚和對(duì)苯醌按照1:3的比例混合而成的混合物，其特點(diǎn)是①延長模塑料的存儲(chǔ)期，提高穩(wěn)定性，②控制固化特征，減少缺陷的產(chǎn)生；所述稀釋劑是單體苯乙烯溶液；所述填充材料是經(jīng)過級(jí)配的粒徑為500目的水合氧化鋁粉末；所述慢速增稠劑是濃度為35%的氫氧化鎂溶液；所述無堿短切玻璃纖維的長度為6mm。按如下步驟制作(l)將不飽和聚酯樹脂、低收縮添加劑、降粘劑、浸潤劑、液態(tài)顏料、固化劑、阻聚劑、稀釋劑充分混合并在800轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下攪拌l分鐘，制成均勻混合的混合料；(2)將轉(zhuǎn)速提高至1500轉(zhuǎn)/分，并逐次加入經(jīng)過級(jí)配的粒徑為500目的水合氧化鋁粉末，攪拌5分鐘；(3)將轉(zhuǎn)速降低至300轉(zhuǎn)/分，加入濃度為35%的氫氧化鎂溶液，攪拌40秒，攪拌完成后即可上機(jī)制作；(4)在生產(chǎn)線上以1.5mm的刮糊厚度、9米/分的浸漬速度、70轉(zhuǎn)/分的玻璃纖維切割速度進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)。實(shí)施例2:按重量配比，選取70份不飽和聚酯樹脂、30份低收縮添加劑、8份降粘劑、6份浸潤劑、9份液態(tài)顏料、1.5份固化劑、0.3份阻聚劑、6份稀釋劑、420份級(jí)配的水合氧化鋁、2份慢速增稠劑、90份無堿短切玻璃纖維。其中所述不飽和聚酯樹脂是鄰苯型不飽和聚酯樹脂，其中不飽和聚酯占65%70%重量份，其余為苯乙烯溶液，其粘度為1800cps;所述低收縮添加劑是用市售聚苯乙烯與濃度為55%65%的單體苯乙烯溶液混合溶融而得，其中聚苯乙烯占45%重量份，單體苯乙烯溶液占55%重量份；所迷降粘劑是選用的德國BYK公司生產(chǎn)的BYK-W-996型浸潤劑；所述浸潤劑是選用的德國BYK公司生產(chǎn)的BYK-W-9060型浸潤劑；所述液態(tài)顏料是由各種顏色的色粉和無單體不飽和聚酯樹脂S10混合碾磨而成的色漿，其中色粉占10%的重量份、無單體不飽和聚酯樹脂S10占90%的重量份；所述固化劑是純度98%以上，IO小時(shí)半衰期溫度為104。C的過氧化苯甲酸叔丁酯；所述阻聚劑是對(duì)苯二酚和對(duì)苯醌按照1:3的比例混合而成的混合物；所述稀釋劑是單體苯乙烯溶液；所述填充材料是經(jīng)過級(jí)配的粒徑為200目的水合氧化鋁4分末；所述慢速增稠劑是濃度為35%的氫氧化鎂溶液；所述無石威短切玻璃纖維的長度為12mm。按如下步驟制作(l)將不飽和聚酯樹脂、低收縮添加劑、降粘劑、浸潤劑、液態(tài)顏料、固化劑、阻聚劑、稀釋劑充分混合并在800轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下攪拌1分鐘，制成均勻混合的混合料；(2)將轉(zhuǎn)速提高至1500轉(zhuǎn)/分，并逐次加入經(jīng)過級(jí)配的粒徑為200目的水合氧化鋁粉末，攪拌5分鐘；(3)將轉(zhuǎn)速降低至300轉(zhuǎn)/分，加入濃度為35。/。的氬氧化鎂溶液，攪拌40秒，攪拌完成后即可上機(jī)制作；(4)在生產(chǎn)線上以L5mm的刮糊厚度、9米/分的浸漬速度、70轉(zhuǎn)/分的玻璃纖維切割速度進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)。實(shí)施例3:按重量配比，選取60份不飽和聚酯樹脂、40份低收縮添加劑、5份降粘劑、4份浸潤劑、8份液態(tài)顏料、l份固化劑、O.l份阻聚劑、4份稀釋劑、380份級(jí)配的水合氧化鋁、3份增稠劑、IOO份無堿短切玻璃纖維。其中所述不飽和聚酯樹脂是鄰苯型不飽和聚酯樹脂，其中不飽和聚酯占65%70%重量份，其余為苯乙烯溶液，其粘度為1800cps;所述低收縮添加劑是用市售聚苯乙烯與濃度為55%65%的單體苯乙烯溶液混合溶融而得，其中聚苯乙烯占40%重量份，單體苯乙烯溶液占60%重量份；所述降粘劑是選用的德國BYK公司生產(chǎn)的BYK-W-996型浸潤劑；所述浸潤劑是選用的德國BYK公司生產(chǎn)的BYK-W-9060型浸潤劑；所述液態(tài)顏料是由各種顏色的色粉和無單體不飽和聚酯樹脂S10混合碾磨而成的色漿，其中色粉占10%的重量份、無單體不飽和聚酯樹脂S〗0占90%的重量份；所述固化劑是純度98%以上，IO小時(shí)半衰期溫度為104。C的過氧化苯甲酸叔丁酯；所述阻聚劑是對(duì)苯二酚和對(duì)苯醌按照1:3的比例混合而成的混合物；所述稀釋劑是單體苯乙烯溶液；所述填充材料是經(jīng)過級(jí)配的粒徑為800目的水合氧化鋁粉末；所述慢速增稠劑是濃度為35%的氫氧化鎂溶液；所述無堿短切玻璃纖維的長度為12mm。按如下步驟制作(1)將不飽和聚酯樹脂、低收縮添加劑、降粘劑、浸潤劑、液態(tài)顏料、固化劑、阻聚劑、稀釋劑充分混合并在800轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下攪拌l分鐘，制成均勻混合的混合料；(2)將轉(zhuǎn)速提高至1500轉(zhuǎn)/分，并逐次加入經(jīng)過級(jí)配的粒徑為800目的水合氧化鋁粉末，攪拌5分鐘；(3)將轉(zhuǎn)速降低至300轉(zhuǎn)/分，加入濃度為35%的氫氧化鎂溶液，攪拌40秒，攪拌完成后即可上機(jī)制作；(4)在生產(chǎn)線上以1.5mm的刮糊厚度、9米/分的浸漬速度、70轉(zhuǎn)/分的玻璃纖維切割速度進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)。下面是本發(fā)明的不燃SMC聚酯模塑料的主要技術(shù)指標(biāo):<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>權(quán)利要求1、軌道交通用不燃SMC聚酯模塑料，其特征在于，所述不燃SMC聚酯模塑料是由以下重量份數(shù)的原料組成不飽和聚酯樹脂50～70份；低收縮添加劑30～50份；降粘劑5～8份；浸潤劑4～6份；液態(tài)顏料8～10份；固化劑0.5～1.5份；阻聚劑0.1～0.3份；稀釋劑4～6份；填充材料385～420份；慢速增稠劑1～3份；短切玻璃纖維90～130份；其中所述不飽和聚酯樹脂是鄰苯型不飽和聚酯樹脂；所述低收縮添加劑是用市售聚苯乙烯與濃度為55％～65％的單體苯乙烯溶液混合溶融而得；所述降粘劑是選用的德國BYK公司生產(chǎn)的BYK-W-996型浸潤劑；所述浸潤劑是選用的德國BYK公司生產(chǎn)的BYK-W-9060型浸潤劑；所述液態(tài)顏料是由各種顏色的色粉和無單體不飽和聚酯樹脂S10混合碾磨而成的色漿；所述固化劑是純度98％以上，10小時(shí)半衰期溫度為104℃的過氧化苯甲酸叔丁酯；所述阻聚劑是對(duì)苯二酚和對(duì)苯醌的混合物；所述稀釋劑是單體苯乙烯溶液；所述填充材料是級(jí)配的水合氧化鋁粉末；所述慢速增稠劑是氫氧化鎂溶液。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道交通用不燃SMC聚酯模塑料，其特征在于，所述不飽和聚酯樹脂中不飽和聚酯占65%70%重量份，其余為苯乙烯溶液。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道交通用不燃SMC聚酯模塑料，其特征在于，所述低收縮添加劑中聚苯乙烯占35%45%重量份，單體苯乙烯溶液占55%65%重量份。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道交通用不燃SMC聚酯模塑料，其特征在于，所述液態(tài)顏料中各種顏色的色粉占10%重量份、無單體不飽和聚酯樹脂S10占90%重量份。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道交通用不燃SMC聚酯模塑料，其特征在于、所述阻聚劑是由對(duì)苯二酚和對(duì)苯醌按照1:3的比例混合而成的混合物。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道交通用不燃SMC聚酯模塑料，其特征在于，所述級(jí)配的水合氧化鋁為一種經(jīng)過級(jí)配的粒徑為200目800目的水合氧化鋁粉末。7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道交通用不燃SMC聚酯模塑料，其特征在于，所述慢速增稠劑是濃度為35%的氫氧化鎂溶液。8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道交通用不燃SMC聚酯模塑料，其特征在于，所述短切玻璃纖維為無^4短切玻璃纖維，其長度為6mm或12mm。9、一種制備權(quán)利要求1所述的軌道交通用不燃SMC聚酯模塑料的方法，其特征在于包括以下步驟(l)將不飽和聚酯樹脂、低收縮添加劑、降粘劑、浸潤劑、液態(tài)顏料、固化劑、阻聚劑、稀釋劑充分混合并在800轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下攪拌l分鐘，制成均勻混合的混合#+;(2)將轉(zhuǎn)速提高至1500轉(zhuǎn)/分，并逐次加入級(jí)配的水合氧化鋁，攪拌5分鐘；(3)將轉(zhuǎn)速降^f氐至300轉(zhuǎn)/分，加入增稠劑，攪拌40秒，攪拌完成后即可上機(jī)制作；(4)在生產(chǎn)線上以1.5mm的刮糊厚度、9米/分的浸漬速度、70轉(zhuǎn)/分的玻璃纖維切割速度進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)。全文摘要一種軌道交通用不燃SMC聚酯模塑料及其制備方法，所述不燃SMC聚酯模塑料是由以下重量份數(shù)的原料組成不飽和聚酯樹脂50～70份、低收縮添加劑30～50份、降粘劑5～8份、浸潤劑4～6份、液態(tài)顏料8～10份、固化劑0.5～1.5份、阻聚劑0.1～0.3份、稀釋劑4～6份、填充材料385～420份、慢速增稠劑1～3份、短切玻璃纖維90～120份。本發(fā)明通過添加大量級(jí)配過的氫氧化鋁，同時(shí)添加一定比例的降粘劑和工藝助劑控制體系粘度、流動(dòng)性、脫模性，并添加一定比例的增稠劑控制材料的起始增稠速度，使材料既保持了良好的流動(dòng)性和表面質(zhì)量，又達(dá)到不燃的要求，其阻燃級(jí)別為UL94V-0t＝1mm。文檔編號(hào)C08K5/08GK101575443SQ200910119579公開日2009年11月11日申請(qǐng)日期2009年3月17日優(yōu)先權(quán)日2009年3月17日發(fā)明者倪新梅,馮偉祖,吳玉亞,夏宏偉,新肖,趙敏海申請(qǐng)人:無錫新宏泰電器科技股份有限公司