[发明专利]改性脲醛模塑料及其制备方法

说明书

本发明涉及化工高分子材料领域，具体而言，涉及一种改性脲醛模塑料及其制备方法，所述改性脲醛模塑料按重量份数计包括如下组分：脲醛树脂45‑60份；填料15‑20份；二氧化硅0.5‑5份；热固性弹性体0.5‑8份；其中，所述二氧化硅包括偶联处理的二氧化硅；所述热固性弹性体包括端氨基丁腈胶液、端羧基丁腈胶液、偶联处理的纳米橡胶中的一种或多种。本发明在脲醛树脂中按一定比例协同加入预处理的二氧化硅和热固性弹性体，有效提高了脲醛模塑料的机械力学性能和低温低湿环境下的抗开裂性能，在温度‑20℃及湿度低于10％的低温低湿环境下不开裂。

技术领域

本发明涉及化工高分子材料领域，具体而言，涉及一种改性脲醛模塑料及其制备方法。

背景技术

脲醛模塑料是热固性塑料氨基模塑料大类之一，由于其原材料易得，可自由着色，表面硬度高，光洁度好，并且具有耐热、自熄等特点，被广泛用于制造低压电器的接插件、面板、开关、无熔断丝断路器等电气制品和卫浴座便器配套圈盖，取代了大部分热塑性塑料的市场。

现有技术中的脲醛模塑料，通过助剂改性，仅能适合在湿度5％-15％和温度10-25℃的环境中使用。而现有的脲醛模塑料在温度低于-20℃及湿度低于10％的低温低湿环境中，如纬度高的地区，当住宅或宾馆在冬季长时间不开空调或电热取暖时，脲醛模塑料制品如座便器圈等长时间处于低温低湿的环境中，会出现开裂状况，影响制品的外观及使用寿命。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种改性脲醛模塑料，所述的改性脲醛模塑料在温度低于-20℃、湿度低于10％的低温低湿环境下具有优异的防开裂性能，并且加工工艺的模塑收缩率、后收缩率、流动性、成型速度等符合标准要求，拉伸断裂应力、弯曲强度和缺口冲击强度得到了明显的提高。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

改性脲醛模塑料，按重量份数计包括如下组分：

脲醛树脂45-60份；

填料15-20份；

二氧化硅0.5-5份；

热固性弹性体0.5-8份；

其中，所述二氧化硅包括偶联处理的二氧化硅；所述热固性弹性体包括端氨基丁腈胶液、端羧基丁腈胶液、偶联处理的纳米橡胶中的一种或多种。

脲醛模塑料中使用的填料主要为有机填料木浆，其内部有很多毛细孔，树脂与木浆混合时，树脂浸渍到毛细孔中，但对毛细孔的填充率不足，并且在真空脱水和后续干燥工艺中，毛细孔内吸附的脲醛树脂进一步缩聚合，水分逐步蒸发，毛细孔中存在大量的空隙，在低温低湿的条件下，脲醛模塑料中的空隙内产生收缩力，当收缩力大于材料强度时，塑料的薄弱部位产生裂纹，造成开裂。本发明加入刚性二氧化硅能够消化一部分的收缩力，热固性弹性体进一步增韧进而全部抵御收缩产生的应力，从而防止开裂。

无机刚性二氧化硅的加入使脲醛模塑料基体中的应力集中发生了变化，在塑料制品的形变初阶段，基体对二氧化硅颗粒的作用力在颗粒的两极为拉应力，在二氧化硅颗粒的赤道处为压应力，由于力的相互作用，二氧化硅颗粒赤道附近位置的脲醛模塑料基体会受到二氧化硅颗粒的压应力作用，有利于屈服的发生。另外，在颗粒两极的拉应力作用，当二氧化硅与脲醛模塑料基体之间的界面粘结力较弱时，会在颗粒两极发生界面脱粘，使颗粒周围形成一个空穴。对单个空穴的应力分析可知，在空穴赤道面上的应力为本体区域应力的三倍，因此在本体应力尚未达到脲醛模塑料基体的屈服应力时，局部已开始产生屈服，从而提高脲醛模塑料的韧性，防止在低温低湿环境下的开裂。