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摘 要: 介绍了一种高外观热稳定性酚醛注塑料的配方、制备工艺及其性能。以热固性液体酚醛树脂和热塑性固体酚醛树脂相结合为主要基质,添加高填充量的短切玻璃纤维,并引入特种超细矿物质填料,采用复配的固化体系,应用界面改性技术并经特殊的混和、分散和塑炼工艺,制备了高外观热稳定性酚醛注塑料。该注塑料具有优秀的高温外观热稳定性能,由通常的低于300 ℃(2 h) ,提高到300 ℃(2 h) 和370 ℃(1 h) ,并具有优良的尺寸稳定性、电绝缘性能、力学性能以及注塑性能。
酚醛塑料注塑具有生产效率高、产品性能稳定、质量好等明显优势,因而酚醛注塑料在近年来得到了快速发展[1 ,2 ] 。普通酚醛注塑料以木粉为主填料,因此制品的力学强度低,尺寸稳定性差,并且由于使用六亚甲基四胺或多聚甲醛为固化剂,成型后的塑料内部存在不稳定因素,降低了制品的耐热稳定性,应用范围受到限制。玻璃纤维增强酚醛塑料具有更高的力学强度和耐热性能[3 ] ,能够满足汽车、电气工业一些零部件的耐高温、高强度以及在高温环境中连续工作保持外观热稳定性等特殊要求,可以替代高成本的工程塑料和特种材料,因而市场前景看好,国外已有不少成熟产品,如Durez 公司的PM9610 , 打入了国内高端用户市场,国内近几年来虽然也在开发具有高性能、高附加值
的新型酚醛塑料,但在一些性能如外观热稳定性等方
面与国外产品还存在差距。
本文通过复配热塑性和热固性酚醛树脂,选用合适的填料、界面改性剂和复合固化体系,经特殊的捏合、塑炼和粉碎造粒等工艺过程,成功制备具有出色的高温外观热稳定性且力学性能、电性能优异的酚醛注塑料。
1 实验部分
1. 1 实验原料
热塑性酚醛树脂(Novolak) ,2123 ,浙江嘉民塑胶有限公司;
热固性酚醛树脂(Resol) ,2124 ,浙江嘉民塑胶有限公司;
1. 4 注塑料性能表征
外观热稳定性: 测试样条(120 mm ×15 mm ×10
mm) 放置于一定温度的鼓风烘箱中,保持2 h 后取出试
样,观察试样的表面,若不起泡,不开裂,不弯曲变形,
则表示试样通过在该温度下和时间内的外观热稳定性
试验,反之亦然。
注塑制品力学性能、热性能、电性能的测试均根据
酚醛模塑料的国家标准GB1404 —95 。
2 实验结果与讨论
2. 1 基体树脂的复配
酚醛树脂依据合成工艺和条件的不同主要分为两
类,热塑性酚醛树脂(Novolak) 和热固性酚醛树脂
(Resol) 。两者在制备酚醛注塑料过程中的固化方式和
工艺控制上存在差别。热塑性酚醛树脂应用于玻璃纤
维增强酚醛塑料的体系时,因其与玻璃纤维的相容性
较差,且固化时必须添加固化剂,而无论是六亚甲基四
胺还是多聚甲醛作为固化剂在高温时都不可避免的发
生分解,从而影响酚醛塑料的高温热稳定性,但以热塑
性酚醛树脂为基质制备的酚醛注塑料,其注塑性能非
常稳定。热固性酚醛树脂,在低粘度状态时为液体,混
入填充材料较方便,掺混填料后,继续进行缩聚硬化而
得注塑料。热固性酚醛树脂和玻璃纤维的相容性较
佳,而且由于其具有大量未反应的羟甲基,因而和玻璃
纤维表面的羟基可发生氢键作用而使得树脂与玻纤的
界面结合更加牢靠,但以热固性酚醛树脂为基质制备
的酚醛注塑料的注塑性能较差,影响其在注塑工艺上
的应用。因此我们采用复合Novolak 与Resol 两种树
文章来自: 辅助资源网(bbs.caxss.com) 详文参考:https://bbs.caxss.com/thread-2591-1016-1.html
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