[发明专利]高抗冲击、防静电不饱和聚酯复合材料及其制法和应用

说明书

本发明涉及不饱和聚酯复合材料及其制法和应用，特别涉及具有高抗冲击性和防静电均匀性的不饱和聚酯复合材料及其制法和应用。

在现有技术中，采用聚酯复合材料作为煤矿皮带运输机的托辊，要求具有高抗冲击性和防静电均匀性。如GB-2092166和特开昭60-69158加入石墨或碳黑使不饱和聚酯所制成的制品具有防静电作用，和加入抗冲击剂苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（SBS），来增强其抗冲击性，但前者往往出现制品由于石墨或碳黑分散不均匀导致制品的防静电不均匀性，后者对制品的抗冲击性虽有所提高，但只能达到30-50Kgcm/cm²。

本发明的目的是提供一种防静电均匀、高冲击性的新型不饱和聚酯复合材料。

本发明的另一目的是提供上述新型不饱和聚酯复合材料的制造方法。

本发明的另一个目的是提供上述新型不饱和聚酯复合材料的新用途，即可应用于矿井运输机的传送托辊、微波天线的反射罩等多种用途。

本发明是这样来实现的。

①碳黑的再加工。将碳黑经三辊磨机反复研磨，使其表面积达到900m²/g以上。

②聚酯复合材料的配方（重量份）

不饱和聚酯树脂（粘结剂）  100

苯乙烯（交联剂）  15-20

甲基丙烯酸甲酯（交联剂）  5-10

邻苯二甲酸二丙烯酯（交联剂）  5-10

过氧化二异丙苯（引发剂）  1-3

甲苯二异氰酸酯（增稠剂）  5-12

SBS（抗冲击剂）  5-20

碳酸钙（填料）  120-160

碳黑（防静电剂）  2-6

石墨（防静电剂）  8-12

三氧化二锑（阻燃剂）  3-7

磷酸三甲酚酯（阻燃剂）  3-7

对苯二酚（阻燃剂）  0.5-1.5

硬脂酸锌（脱模剂）  1-3

玻璃纤维（增强剂）  80-120

③工艺条件

1、反应温度为室温，反应时间为10-20分钟。

2、固化温度为140-160℃，固化时间为5-10分钟。

从上述配方中可以看出，本发明与现有技术的不同点有：

第一，采用的交联系是苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯及邻苯二甲酸二丙烯酯为复合交联剂，这与EP-0099717是不同的，它是只用苯乙烯或甲基丙烯酸甲酯或邻苯二甲酸二丙烯酯中的一种作交联剂，而粘结剂则是不饱和聚酯。本发明同时采用苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯及邻苯二甲酸二丙烯酯这三种物质作为交联剂的理由是基于这样的概念的，如果只用苯乙烯作交联系剂，苯乙烯进入固化物的结构中是以排列整齐，结构紧密，碳黑难于均匀分散其中，若再引入大分子量的甲基丙烯酸甲酯和邻苯二甲酸二丙烯酯作交联剂，由于这两种物质的分子量大，链长，使固化物的结构不致过于紧密，容易容许碳黑均匀分散其中，这样，可使最终制品的防静电性均匀化，同时由于引入长链交联剂，有利于提高制品的抗冲击强度，从下面的实际比较数据上，都可证实其作用是明显的。现有技术的不饱和聚酯制品的抗冲击强度只有30-50Kg.cm/cm²，而本发明则为100-150Kg.cm/cm²。

第二，本发明所采用的碳黑其比表面积比日特开昭60-69158大得多，达到900m²/g以上，碳黑粒度的降低，一方面容易均匀地分散于固化物上，更重要的是其电阻率可大大降低，实验上证明，若本发明配方中加入未再加工的碳黑（比表面积为500m²/g左右）制成的制品其电阻率大于10¹²Ω-cm，而经过再加工后，其比表面积变为900m²/g，所制成的制品其电阻率则小于10⁴Ω-cm。即本发明的导电率可大大增高，故防静电作用就会有明显地提高。

第三，本发明是同时采用石墨和碳黑的。众所周知，微细的碳黑粒子能形成碳黑聚集体传导电子，但此聚集体非化学键，力量较弱，在物料制备过程中，必须强烈搅拌才能均匀，随着搅拌时间的增长，聚集体链会被断开，出现导电方向性和不均匀性，如同时加入石墨，由于石墨没有强吸咐作用，而能与碳黑均匀接触，促进碳黑均匀分散，起着协同作用，从而使制品电阻率在10⁴Ω-cm以下，而其均匀性则仍很优异。

下面的实施例对本发明作详细说明，但不限制本发明的范围。