[发明专利]纳米改性阻燃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的技术领域，尤其涉及一种纳米改性阻燃酚醛模塑料及其制备方法。

背景技术

酚醛模塑料是以热塑性酚醛树脂和其他填充料为主要原料制备的热固性塑料材料，具有价格低廉，力学性能优异，绝缘性能好，成型简便快捷的特点，广泛用于军工，电气部件，仪表，建筑等领域。但该类材料也存在着性脆，不易储存，耐热性能以及阻燃性能有限等缺陷。

目前已公布的阻燃酚醛成型材料发明专利，大多采用含卤阻燃剂，其制备、使用和后处理过程对于环境有较大影响。

公开号为CN102863736A的中国专利文献公开了一种阻燃酚醛树脂成型材料，包含以下组分：酚醛树脂60～64份；环氧树脂8～11份；固化剂4.5～7.8份；金属氧化物1.5～2.6份；阻燃剂5～8份；磷酸酯3～5份；复合脱模剂1.4～2.3份；无机填料51～55份；纳米碳纤维12～16份；增强纤维28～32份；表面增强剂0.7～1.1份。制备的阻燃酚醛树脂成型材料的弯曲强度和热变形温度高，但是其所使用的阻燃剂为十溴二苯乙烷，为含卤阻燃剂，此外其采用纳米碳纤维作为增强材料，其生产成本过高，对于实际应用造成限制。

公开号为CN102875964A的中国专利文献也公开了一种阻燃酚醛树脂成型材料的制备方法，也是采用十溴二苯乙烷作为阻燃剂，其在制备、使用和后处理过程中会对环境造成严重损害。

美国专利6838509B2中公开了一种酚醛塑料，通过加入有机粘土使材料的耐热性和机械强度得到提升。但与此同时由于有粘土的存在对于生产设备的损耗较大，再加上有机粘土本身需要一定成本，该类材料价格上可能缺乏竞争力。此外，由于有机粘土的加入，其注塑性能会受到影响。

美国专利6664343B2公开了一种酚醛复合材料的制备方法，其主要组分是大于70％的热塑性酚醛塑料，再加上一定量的硅橡胶组分和固化剂，其固化速度快，防潮性能好，但是由于原料大量用到硅橡胶和酚醛树脂，其生产成本较高，应用领域受到限制。

发明内容

本发明提供了一种储存时间长，绝缘性能、韧性以及耐热阻燃性能优异的纳米改性阻燃酚醛模塑料。

一种纳米改性阻燃酚醛模塑料，按重量百分比计，原料组成为：

所述纳米改性阻燃热塑性酚醛树脂的制备方法如下：

(1)将可溶性镁盐、可溶性铝盐与水混合得到混合溶液，再将混合溶液滴加到十二烷基苯磺酸钠水溶液中，并保持反应体系的pH值为8～13，滴加完毕后经陈化、过滤得到纳米改性镁-铝复合阻燃剂；

所述的混合溶液中金属离子总浓度为0.05～2mol/L，镁铝摩尔比为2:1；

(2)将热塑性酚醛树脂和所述的纳米改性镁-铝复合阻燃剂共混改性制得纳米改性阻燃热塑性酚醛树脂。

作为优选，所述的可溶性镁盐为硝酸镁或氯化镁，可溶性铝盐为硝酸铝或氯化铝。

作为优选，所述的混合溶液中金属离子总浓度为0.1～1mol/L。进一步优选，所述混合溶液中金属离子总浓度为0.15～0.3mol/L。

作为优选，所述十二烷基苯磺酸钠水溶液的浓度为0.005～0.1mol/L，进一步优选为0.05～0.1mol/L。

作为优选，所述可溶性镁盐与十二烷基苯磺酸钠的摩尔比为0.1～10:1，进一步优选为0.2～4:1。

作为优选，通过滴加氢氧化钠水溶液，保持反应体系的pH值为9～11。

作为优选，所述陈化的温度为60～80℃，时间为10～30h。

作为优选，所述纳米改性镁-铝复合阻燃剂的加入量为酚醛树脂重量的1～10％。

作为优选，所述的填充料为云母粉、碳酸钙、滑石粉、硅粉中的至少一种；进一步优选，填充料的重量百分比为20～30％。

作为优选，所述的脱模剂为硬脂酸、硬脂酸锌、糠醛、乙二醇、乙撑双硬脂酰胺中的至少一种；进一步优选，脱模剂的重量百分比为0.5～2％。

作为优选，所述的固化剂为乌洛托品、固体Resol型酚醛树脂、液体Resol型酚醛树脂或环氧树脂中的至少一种；进一步优选，固化剂的重量百分比为5～15％。

作为优选，所述的助固化剂为氧化镁、氧化锌、氢氧化钙中的至少一种；进一步优选，助固化剂的重量百分比为2～5％。

作为优选，所述的着色剂为苯胺黑、氧化铁红、大红粉中的至少一种；进一步优选，着色剂的重量百分比为0.5～2.0％。

本发明还公开了所述纳米改性阻燃酚醛模塑料的制备方法，具体为：

第一步：混料