一种纤维毡增强的不饱和聚酯树脂发泡复合材料及制造方法技术

本发明专利技术公开了一种纤维毡增强的不饱和聚酯树脂发泡复合材料及制造方法，由纤维毡、不饱和聚酯树脂、助剂作为原料制成，纤维毡与不饱和聚酯树脂的质量比为(20～50)∶(50～80)，助剂的加入量以不饱和聚酯树脂质量为100％计，发泡剂为2～10％、固化剂为1～8％、填充剂为5～15％、增韧抗缩剂为5～20％、增稠剂为1～5％、脱膜剂为1～3％、阻燃剂为3～15％、稀释剂为5～30％。制得的产品性能可达到：密度0.10～0.8g/cm

An Unsaturated Polyester Resin Foaming Composite Reinforced by Fiber Felt and Its Manufacturing Method

The invention discloses a fiber felt reinforced unsaturated polyester resin foaming composite material and its manufacturing method, which is made of fiber felt, unsaturated polyester resin and additives as raw materials. The mass ratio of fiber felt to unsaturated polyester resin is (20-50):50-80. The additive amount is 100% of the unsaturated polyester resin mass, the foaming agent is 2-10%, the curing agent is 1-8%. Filling agent is 5-15%, toughening and shrinkage agent is 5-20%, thickening agent is 1-5%, defilm agent is 1-3%, flame retardant is 3-15%, diluent is 5-30%. The properties of the product can reach the density of 0.10-0.8g/cm.

【技术实现步骤摘要】
一种纤维毡增强的不饱和聚酯树脂发泡复合材料及制造方法
本专利技术涉及高分子复合材料及制造方法，特别是一种不饱和聚酯树脂发泡复合材料及制造方法。
技术介绍
不饱和聚酯树脂具有成型工艺性好、原料来源广泛、价格低廉、固化后的树脂力学性能高等优点，已经成为复合材料应用最为广泛的基体材料。但其脆性大、固化时体积收缩率大等缺点使其在生产和使用过程中受到一定的限制，虽然采用纤维增强做成的SMC和BMC复合材料，压制成各种制品，解决了脆性大、收缩率大等缺点，但是还存密度大(1.8～2.0g/cm3)的缺点，不符合当前轻量化节能要求。目前已有研究的不饱和聚酯树脂发泡材料，虽然将不饱和聚酯树脂低密度轻量化推进一步，但获得的产品，力学性能低，没有实际应用价值，限制了产品的应用范围。
技术实现思路
专利技术目的：针对上述问题，本专利技术的目的之一是提供一种环保、质轻、阻燃的不饱和聚酯树脂发泡复合材料，本专利技术的目的之二是提供其制造方法。技术方案：一种纤维毡增强的不饱和聚酯树脂发泡复合材料，由纤维毡、不饱和聚酯树脂、助剂作为原料制成，所述助剂包括发泡剂、固化剂、填充剂、增韧抗缩剂、增稠剂、脱膜剂、阻燃剂、稀释剂，所述纤维毡与不饱和所述聚酯树脂的质量比为(20～50)∶(50～80)，所述助剂的加入量以所述不饱和聚酯树脂质量为100％计，所述发泡剂为2～10％、所述固化剂为1～8％、所述填充剂为5～15％、所述增韧抗缩剂为5～20％、所述增稠剂为1～5％、所述脱膜剂为1～3％、所述阻燃剂为3～15％、所述稀释剂为5～30％。最佳的，所述不饱和聚酯树脂为经过增韧阻燃改性的邻苯型树脂，粘度为1000～1600Pa·s。最佳的，所述发泡剂为具有壳体结构的热塑性膨胀微珠，所述壳体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈的均聚物或共聚物。发泡剂可以选用日本松本、韩国东进、瑞典阿克苏、国产上海西能、浩博福建锦浪等生产的。最佳的，所述纤维毡为玻璃纤维毡、玄武岩纤维毡、碳纤维毡的其中一种或至少两种混合；所述固化剂为过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化甲乙酮、过氧化苯甲酰、异丁酸叔丁酯的其中一种或至少两种混合；所述填充剂为碳酸钙、氢氧化铝、滑石粉的其中一种或至少两种混合；所述增韧抗缩剂为聚苯乙烯粉、聚丙烯粉、聚乙烯醇粉的其中一种或至少两种混合，增韧抗缩剂主要作用是由于加了热塑性塑料，既可以达到增韧目的，又可降低不饱和聚酯树脂的收缩率；所述增稠剂为氧化镁、氢氧化钙、二异氰酸酯的其中一种或至少两种混合，增稠剂作用是为了有利纤维毡浸渍，树脂糊开始时粘度相对较小，待纤维毡完全浸渍后，要求树脂糊粘度迅速增大，以减少或避免胶液流失；所述脱膜剂为硬酯酸锌；所述稀释剂为苯乙烯。最佳的，所述阻燃剂为磷氮系阻燃剂中的甲基膦酸二甲酯、聚磷酸铵、三聚氰胺氰尿酸盐、磷酸三苯酯、硼酸锌、氢氧化镁的其中一种或至少两种混合。一种上述任一的纤维毡增强的不饱和聚酯树脂发泡复合材料的制造方法，包括以下步骤：步骤一，称量：按照重量份配比称取各原料；步骤二，树脂糊混合：将称取的各原料全部倒入搅拌釜中混合均匀成树脂糊，然后加入到浸渍槽中；步骤三，纤维毡沉降：使纤维毡在浸渍槽中沉降；步骤四，浸渍：将沉降的纤维毡在浸渍槽中进行浸渍，调节线速度一边浸渍，一边通过浸渍槽的第一旋转辊筒将浸渍纤维毡往前推进，并通过浸渍槽的第二旋转辊筒将浸渍纤维毡调节辊距，以调节浸渍料的克重；步骤五，干燥：将浸渍料通过烘道进行干燥与强力排风，烘道温度不高于发泡剂的发泡温度与稀释剂的闪点；步骤六，切割：将经过干燥的预浸纤维毡，进入切割机根据产品规格尺寸要求切割成预浸料片；步骤七，铺片：将经过切割的预浸料片铺到不锈钢板模具上，根椐力学性能与产品厚度要求，进行叠片；步骤八，模压加热发泡：据产品规格要求，将放有预浸料片的模具送入热压机加压加热发泡，压力15～18MPa、温度150℃～200℃、时间30～50分钟；步骤九，冷却定型：通冷水冷却定型，冷却水温度不高于20℃，冷却时间5～10分钟；步骤十，修边、检验入库：将经过冷却定型后的产品取出进行修边，并按质量标准要求，进行外观与内在质量检验，合格后包装、入库。最佳的，步骤五中，烘道温度为35～40℃。最佳的，步骤七中，以0°、15°、30°、45°、60°、75°、90°、105°、120°、135°、150°、165°、180°进行叠片。有益效果：与现有技术相比，本专利技术的优点是：1、通过纤维毡增强实现材料的高强度；2、通过热塑性膨胀微珠加热膨胀实现材料的轻量化；3、选用耐高温阻燃纤维与填充剂等原材料，并通过加入磷氮系阻燃剂，最终获得高强度、轻量化、防火性能好的一种环保型的复合材料；4、产品性能可达到：密度0.10～0.8g/cm3，临界氧指数28～38％，压缩强度(10％)1.8～2.5MPa，拉伸强度12～22MPa，导热系数0.020～0.025W/(m·k)，适用于制作飞机机舱、轨道交通、汽车、舰船、建筑墙板、装饰顶板等内饰，制造方法可行，成本低。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐明本专利技术，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。实施例1一种纤维毡增强的不饱和聚酯树脂发泡复合材料，具体产品是尺寸800mm×800mm×12mm的地板。制造方法包括以下步骤：步骤一，称量：称取以下各原料：纤维毡选用450g/m2×3mm的玻璃纤维毡，采用5块，共1440g；不饱和聚酯树脂选用经过增韧阻燃改性的、粘度为1000Pa·s的邻苯型不饱和聚酯树脂，1584g；发泡剂选用日本松本F-103K型，72g；固化剂选用过氧化苯甲酸叔丁酯，48g；填充剂选用碳酸钙，220g；增韧抗缩剂选用聚苯乙烯粉，200g；增稠剂选用氧化镁，36g；脱模剂选用硬脂酸锌，35g；阻燃剂选用50g三聚氰胺氰尿酸盐和35g磷酸三苯酯；稀释剂选用苯乙烯，120g。步骤二，树脂糊混合：将称取的各原料全部倒入搅拌釜中混合均匀成树脂糊，然后加入到浸渍槽中。步骤三，纤维毡沉降：使纤维毡在浸渍槽中沉降。步骤四，浸渍：将沉降的纤维毡在浸渍槽中进行浸渍，调节线速度一边浸渍，一边通过浸渍槽的第一旋转辊筒将浸渍纤维毡往前推进，并通过浸渍槽的第二旋转辊筒将浸渍纤维毡调节辊距，以调节浸渍料的克重。步骤五，干燥：将浸渍料通过烘道进行干燥与强力排风，烘道温度不高于发泡剂的发泡温度与稀释剂的闪点，控制在40℃。步骤六，切割：将经过干燥的预浸纤维毡，进入切割机根据产品规格尺寸要求切割成预浸料片。步骤七，铺片：将经过切割的预浸料片铺到不锈钢板模具上，根椐力学性能与产品厚度要求，以0°、水平角度进行叠片。步骤八，模压加热发泡：据产品规格要求，将放有预浸料片的模具送入热压机加压加热发泡，压力15MPa、温度180℃、时间30～50分钟。步骤九，冷却定型：通冷水冷却定型，冷却水温度不高于20℃，冷却时间5分钟。步骤十，修边、检验入库：将经过冷却定型后的产品取出进行修边，并按质量标准要求，进行外观与内在质量检验，合格后包装、入库。制得的地板产品3840g，表观密度0.50g/cm3，拉伸强度21.5MPa，压缩强度(10％)2.5MPa，临界氧指数36％，导热系数0.025W/(m·k)。实施例2一种纤维毡增强的不饱和聚酯树脂发泡复合材料，具体产品是尺寸1200m本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纤维毡增强的不饱和聚酯树脂发泡复合材料，其特征在于：由纤维毡、不饱和聚酯树脂、助剂作为原料制成，所述助剂包括发泡剂、固化剂、填充剂、增韧抗缩剂、增稠剂、脱膜剂、阻燃剂、稀释剂，所述纤维毡与不饱和所述聚酯树脂的质量比为(20～50)∶(50～80)，所述助剂的加入量以所述不饱和聚酯树脂质量为100％计，所述发泡剂为2～10％、所述固化剂为1～8％、所述填充剂为5～15％、所述增韧抗缩剂为5～20％、所述增稠剂为1～5％、所述脱膜剂为1～3％、所述阻燃剂为3～15％、所述稀释剂为5～30％。

【技术特征摘要】
1.一种纤维毡增强的不饱和聚酯树脂发泡复合材料，其特征在于：由纤维毡、不饱和聚酯树脂、助剂作为原料制成，所述助剂包括发泡剂、固化剂、填充剂、增韧抗缩剂、增稠剂、脱膜剂、阻燃剂、稀释剂，所述纤维毡与不饱和所述聚酯树脂的质量比为(20～50)∶(50～80)，所述助剂的加入量以所述不饱和聚酯树脂质量为100％计，所述发泡剂为2～10％、所述固化剂为1～8％、所述填充剂为5～15％、所述增韧抗缩剂为5～20％、所述增稠剂为1～5％、所述脱膜剂为1～3％、所述阻燃剂为3～15％、所述稀释剂为5～30％。2.根据权利要求1所述的一种纤维毡增强的不饱和聚酯树脂发泡复合材料，其特征在于：所述不饱和聚酯树脂为经过增韧阻燃改性的邻苯型树脂，粘度为1000～1600Pa·s。3.根据权利要求1所述的一种纤维毡增强的不饱和聚酯树脂发泡复合材料，其特征在于：所述发泡剂为具有壳体结构的热塑性膨胀微珠，所述壳体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈的均聚物或共聚物。4.根据权利要求1所述的一种纤维毡增强的不饱和聚酯树脂发泡复合材料，其特征在于：所述纤维毡为玻璃纤维毡、玄武岩纤维毡、碳纤维毡的其中一种或至少两种混合；所述固化剂为过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化甲乙酮、过氧化苯甲酰、异丁酸叔丁酯的其中一种或至少两种混合；所述填充剂为碳酸钙、氢氧化铝、滑石粉的其中一种或至少两种混合；所述增韧抗缩剂为聚苯乙烯粉、聚丙烯粉、聚乙烯醇粉的其中一种或至少两种混合；所述增稠剂为氧化镁、氢氧化钙、二异氰酸酯的其中一种或至少两种混合；所述脱膜剂为硬酯酸锌；所述稀释剂为苯乙烯。5.根据权利要求1所述的一种纤维毡增强的不饱和聚酯树脂发泡复合材料，其特征在于：所述阻燃剂为磷氮系阻燃剂中的甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐体寿，吴毅炳，赵海波，
申请(专利权)人：镇江三阳装饰材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32