[发明专利]低密度高硬度高韧性有机硅SMC树脂组合物及制法和应用

说明书

本发明提供了一种低密度高硬度高韧性有机硅SMC树脂组合物及制法和应用。该组合物的原料组成包括：苯基乙烯基MQ硅树脂、苯基乙烯基硅油、含氢硅油、补强剂、玻璃微球、玻璃纤维、固化剂、抑制剂。本发明还提供了上述树脂组合物的制备方法。本发明的树脂组合物的硬度可达80‑90邵D，弯曲强度可达135‑158MPa，树脂密度为1.35‑1.50g/cm³，并且具有150℃*10min快速成型等特性，成型后机械强度高，耐热性好，有效降低SMC材料的密度，适用于汽车、轨道交通轻量化应用要求，可以用于制备汽车外部覆盖件、发动机保护板等。

技术领域

本发明涉及一种树脂组合物，尤其涉及一种低密度、高硬度、高韧性的有机硅SMC树脂组合物，属于树脂组合物技术领域。

背景技术

SMC模压工艺是一种先进的复合材料成型方法，具有操作简单、易于实现自动化、生产效率高、可成型表面光滑结构复杂的制品等，其性能也非常出色：优异的电绝缘性能、机械性能、热稳定性、耐化学腐蚀性，广泛应用于汽车行业、建筑行业、通讯工程、电子、电气等行业中。

目前SMC主要以不饱和聚酯树脂、环氧树脂为基体，然而这种不饱和聚酯树脂、环氧树脂SMC存在如耐温性、耐热候差，易化学腐蚀，成型过程有刺激性挥发物，对环境及人体的身体健康有重大危害等缺点。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种低密度、高硬度、高韧性的有机硅SMC树脂组合物及其制备方法。

为了实现上述技术目的，本发明首先提供了一种低密度高硬度高韧性有机硅SMC树脂组合物，该低密度高硬度高韧性有机硅SMC树脂组合物的原料组成包括：

60重量份-80重量份的苯基乙烯基MQ硅树脂、20重量份-40重量份的苯基乙烯基硅油、3重量份-6重量份的含氢硅油、5重量份-15重量份的补强剂、20重量份-30重量份的玻璃微球、20重量份-30重量份的玻璃纤维、0.1重量份-0.2重量份的固化剂、0.01重量份-0.02重量份的抑制剂。

本发明的上述低密度高硬度高韧性有机硅SMC树脂组合物通过各原料组成的协同作用，使得该组合物的密度低、硬度高、韧性高，同时该有机硅SMC树脂组合物可以用于制备模塑料。

在本发明的一具体实施方式中，采用的苯基乙烯基MQ硅树脂的原料组成为：0.75％的苯基，0.5％的乙烯基，MQ比为0.9的固态有机硅树脂。

在本发明的一具体实施方式中，采用的苯基乙烯基硅油中苯基含量1％-5％(优选1％)、乙烯基含量0.15％-1.00％(优选0.36％)；优选采用的苯基乙烯基硅油的黏度为2500-6500cps(优选5000cps)。

在本发明的一具体实施方式中，采用的含氢硅油的含氢量为0.8％-1.5％。

在本发明的一具体实施方式中，采用的玻璃微球为改性中空玻璃微球，平均粒径为55-100μm(优选75μm)，真实密度为0.14-0.58g/cm³(优选0.4g/cm³)，静水压强为83MPa。具体地，采用的改性中空玻璃微球的制备方法，包括如下步骤：

(1)将4％的硫酸铝溶液、中空玻璃微球和钛酸酯搅拌混合均匀，其中，硫酸铝溶液、中空玻璃微球和钛酸酯的质量比为(50-65)：(10-20)：(3-5)(优选65：20：5)，70±5℃油浴反应60-90min(优选60min)，得到混合物；

(2)加入乙醇、聚甲基丙烯酸甲酯及混合物，其中，乙醇、聚甲基丙烯酸甲酯和混合物的质量比为(40-50)：(5-10)：(20-25)(优选50：10：20)，90±5℃反应60-90min(优选90min)，过滤干燥，得到改性中空玻璃微球。

在本发明的一具体实施方式中，采用的补强剂为表面改性的气相白炭黑，粒径为25±5nm。