[发明专利]棉纤维增强注射型酚醛模塑料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及酚醛模塑料，具体涉及棉纤维增强注射型酚醛模塑料及其制备方法。

背景技术

酚醛模塑料原料易得、成本低廉，具有力学强度高、性能稳定等特点而被广泛应用，其中以棉纤维作为增强材料的酚醛模塑料可以达到较好的耐磨性能和力学性能，如公开号为CN1640930的发明专利，公开了一种无污水排放耐磨酚醛模塑料，其组分为：无污水排放的耐磨酚醛树脂100份、增韧剂10～20份、防霉剂3～5份、偶联剂3～5份、棉布或棉纤维60～65份、溶剂300份。该发明采用无污水排放的耐磨酚醛树脂为基本原料，棉布、棉纤维为增强材料，通过加入的羧基丁腈橡胶增韧剂使酚醛树脂在固化时发生接枝反应而起到内增塑的作用，且羧基丁腈橡胶增韧剂与耐磨酚醛树脂中的聚酰胺形成两种增韧剂复合增韧酚醛树脂，从而提高材料的抗冲击性能和抗弯曲性能；通过加入防霉剂与偶联剂提高耐磨酚醛模塑料的防霉性与界面粘结性；使所得酚醛模塑料可用于制备飞机操纵系统滑轮、机载零件、各种油缸用导向环密封支撑圈、导弹发射车用导向环密封支撑圈、耐腐蚀结构件、仪器仪表与电气部件等。又如公开号为CN1752136的发明专利，公开了一种复合酚醛模塑料及其制备方法，该塑料原料包含以下组分：100份的酚醛树脂、5～20份的全硫化丁腈纳米橡胶、10～20份的固化剂、1～5份的润滑剂、60～100份有机纤维素(为木粉、棉纤维或纸纤维)和30～60份的无机填料。该发明所述产品具有良好的抗冲击性能。上述两种酚醛模塑料虽然都具有较好的耐磨性和抗冲击性能，但由于它们所选择的配方决定着它们都只能采用模压的成型方式，而模压成型过程中的各参数大多由操作者手动控制，存在成型工艺差、生产效率低的不足。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有以棉纤维作为增强材料的酚醛模塑料仅能以模压成型的不足，提供一种耐磨性和力学性能好且可通过注射成型的棉纤维增强注射型酚醛模塑料及其制备方法。

本发明所述的棉纤维增强注射型酚醛模塑料，该酚醛模塑料由下述重量配比的组分制成：

线型酚醛树脂100；

六次甲基四胺10～20；

无机填料20～90；

长度为1～10mm的棉纤维25～65；

促进剂0.5～8；

润滑剂1～8；

染料0～10。

上述棉纤维增强注射型酚醛模塑料以线型酚醛树脂为基体材料，选用特定长度的棉纤维作为增强材料，并仅以六次甲基四胺为固化剂，通过添加适当用量的无机填料和促进剂，使塑料在具有快速固化能力的同时又能保持塑料在注射机料筒中的良好热稳定性，从而使该塑料能够注射成型。

上述酚醛模塑料中各组分的重量配比优选为：

线型酚醛树脂100；

六次甲基四胺13～18；

无机填料30～80；

长度为1～10mm的棉纤维35～55；

促进剂1～5；

润滑剂2～5；

染料0～6；

上述技术方案中，

所述的无机填料为选自氢氧化铝、硅微粉、方解石、滑石、碳酸钙、玻璃微珠、高岭土和陶土粉末中的一种或两种以上的组合。

所述的促进剂为选自氢氧化镁、氢氧化钙、氧化镁和氧化钙中的一种或两种以上的组合。

所述的润滑剂为选自硬脂酸钙、硬脂酸锌、乙撑硬脂酰胺、硬脂酸和硬脂酸甘油酯中的一种或两种以上的组合。

所述的染料为选自油溶黑、酞菁蓝、酞菁绿和铁红中的一种或两种以上的组合。

所述棉纤维的长度优选为2～6mm。

本发明提供的棉纤维增强注射型酚醛模塑料的制备方法，包括以下步骤：

1)按配方称取各组分，备用；

2)取棉纤维用偶联剂进行常规表面处理；

3)取六次甲基四胺粉碎，然后与经过表面处理的棉纤维及其它组分混合均匀；

4)将混合好的物料投入双螺杆挤出机挤出，所述双螺杆挤出机的料筒温度为75～100℃，螺杆转数为70～90rpm；

5)挤出料冷却后粉碎，即得本发明所述的棉纤维增强注射型酚醛模塑料。

上述方法中，

步骤2)中，所述棉纤维需要先用偶联剂进行常规表面处理，所述的偶联剂可以是硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂，其用量为棉纤维用量的0.5～3％。

步骤3)中，所述六次甲基四胺粉碎至不低于80目。

步骤5)中，挤出料冷却后粉碎至直径为1～6mm的规则或不规则的粉粒状。