[发明专利]SMC高性能环氧树脂组合物有效

专利信息
申请号: 201110183411.5 申请日: 2011-07-01
公开(公告)号: CN102337007A 公开(公告)日: 2012-02-01
发明(设计)人: 杨刚;孟秀青;胡伟;陈伟明;刘欣彤 申请(专利权)人: 蓝星(北京)化工机械有限公司
主分类号: C08L63/02 分类号: C08L63/02;C08L63/00;C08K13/02;C08K5/098;C08K5/29;C08K3/26;C08K3/22;C08J5/18;B29D7/01
代理公司: 北京五月天专利商标代理有限公司 11294 代理人: 梁庆丰
地址: 100176 北京*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: smc 性能 环氧树脂 组合
【说明书】:

技术领域

发明涉及一种环氧树脂组合物,尤其是一种适用于SMC成型的高性能的环氧基体树脂组合物,本发明还涉及了该环氧树脂组合物的制备方法。 

背景技术

SMC成型技术是一种闭模成型复合材料技术。它和其它一些开模成型技术相比具有诸多优点。尤其因为SMC是闭模成型技术,在成型过程中的苯乙烯挥发量较开模成型显著降低,实现绿色环保成型工艺。因此,SMC成型技术引起越来越多的关注。

目前SMC主要是以不饱和聚酯树脂为基体,然而这种不饱和聚酯树脂SMC存在着如耐温性、耐腐蚀性、绝缘效果相对较差,结构强度较低等缺点,不能应用于某些有着特殊性能要求的场合。

环氧树脂作为一种高性能树脂,拥有耐温性、耐腐蚀性好、力学强度高、绝缘效果好、收缩性低、吸水性低等诸多优点,由于环氧树脂这些突出的优点,使它在电子元器件封装和电器绝缘部件的制造方面成为不可缺少的材料。但环氧树脂也存在粘度大、无法化学增稠、固化时间长等缺点,使其在模压成型工艺方面受到很大限制。

环氧片状模塑料(Epoxy Sheet Molding Compounds简称ESMC),是使环氧树脂、填料、玻璃纤维和其他添加剂组成的低粘度混合物在预定时间内改变为橡胶状的片材,当其被施加高温和高压时,可成型并进行聚合。

环氧片状模塑料由于采用环氧树脂作为基体树脂,因此其耐温性、强度、绝缘效果相对不饱和聚酯树脂而言有了很大提高而且收缩性低,有效地解决了在不饱和聚酯树脂SMC中存在的性能缺点。而且ESMC模压工艺简单,机械化程度高,可以在SMC生产设备的基础上进行生产,投资少,成本低,生产效率高。 

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于SMC工艺的高性能的环氧树脂体系。

本发明所提供的环氧基体树脂体系是由下述成分制成:100质量份的混合环氧树脂;20-60质量份的固化剂;10-40质量份的增稠剂;0.5-5.0质量份的内脱模剂;50-120质量份的填料。其中所述环氧树脂选自:缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油胺类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂、脂环类环氧树脂中的一种或几种,优选自:双酚A型缩水甘油醚类环氧树脂和缩水甘油胺类环氧树脂或缩水甘油酯类环氧树脂的组合,两者的质量比为:1:9-9:1。

固化剂选自:胺类化合物、酸酐类化合物、咪唑类化合物、酸类中的一种或几种,优选自:双氰胺、乙二胺、二乙烯三胺、三乙醇胺、六次甲基四胺、邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐、2-乙基-4-甲基咪唑、二氨基二苯甲烷(DDM)、二氨基二苯基砜(DDS)、α-甲基丙烯酸中的一种或几种。

增稠剂选自:碱土金属氧化物、碱土金属氢氧化物、异氰酸酯化合物、醇类中的一种或几种,优选自:氧化镁、氧化钙、氧化钡、氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化钡、甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚乙二醇、聚丙二醇中的一种或几种。

内脱模剂选自:硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镁中的一种或几种。

无机填料选自:碳酸钙、高岭土、硅藻土、膨润土、纳米氧化钛、滑石粉中的一种或几种。

本发明也提供用该种高性能环氧树脂组合物制备ESMC片状模压料的方法,具体制备方法如下:将环氧树脂混合并进行搅拌,接着在混合环氧树脂溶液中按比例加入固化剂混合液、内脱膜剂(如硬脂酸锌)、填料(如碳酸钙或者高岭土),继续搅拌均匀,再按要求加入增稠剂(如甲苯二异氰酸酯和聚乙二醇),即得ESMC树脂糊。将制得的ESMC树脂糊在浸渍机上浸渍无序短切增强纤维(如玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等中的一种或几种,其长度为15-45mm),用易剥离的聚乙烯薄膜为隔膜经片材机辊压而成,于50℃下存放3-4d(增稠)即得到ESMC片状模压料。

本发明具有以下有益效果:

1、采用双酚A型缩水甘油醚类和缩水甘油胺类或缩水甘油酯类混合环氧树脂作为SMC制品的树脂基体,使SMC制品具有耐高温性、耐腐蚀性,并且具备优异的力学强度。

2、采用胺类化合物、酸酐类化合物、咪唑类化合物、酸类作为SMC制品的固化剂混合物,固化物的力学性能和耐水性能均有很大程度的提高,缩短固化时间,具有较长的贮存期,从而提高制作SMC生产效率。

4、采用碱土金属氧化物、碱土金属氢氧化物、异氰酸酯类化合物、醇类作为SMC制品的增稠剂,对混合环氧树脂具有较好的增稠效果,这种技术可以更快更有效地控制粘度,容易得到高韧性SMC且其模压制品收缩率低,冲击强度高。

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