专利名称：：轨道交通用不燃smc聚酯模塑料及其制备方法
技术领域：
：本发明涉及复合材料科学
技术领域：
，特别是涉及一种SMC聚酯模塑料及其制备方法。
背景技术：
：随着我国经济和城市建设的发展，城市人口和城市数量剧速增长，城市交通越来越受到人们关注，建设大容量快速轨道交通系统、形成综合性的立体城市公共交通网络是解决大城市交通拥挤问题的有效办法。在轨道交通建设中正确选择轨道交通设施用材，减少材料使用上的盲目性，确保轨道交通工程先进性、高质量、低成本目标的实施十分重要，而复合材料无疑是城市轨道交通建设的关键材料之一。复合材料比一般的钢材、高分子材料的比强度、比模量要高出15倍；用复合材料做成的构件，重量轻、强度高、刚性大，是一种理想的结构件；复合材料产品制造工艺多数是近终形成型，制造出的产品，不需进行机械加工，生产效率高，制造成本低；复合材料在轨道交通中有广泛的应用，对减轻车厢重量，降低噪音、振动，提高难度安全性、舒适性，减少维修……等均有重要作用。片状模压料(SheetMoldingCompound,SMC)是由树脂糊浸渍纤维或短切纤维毡，两边覆盖聚乙烯薄膜而制成的一类片状模压料，属于预浸毡料范围，是目前国际上应用最广泛的成型复合材料之一。SMC作为一种发展迅猛的新型模压料，具有许多特点①重现性好，不受操作者和外界条件的影响；②操作处理方便；③操作环境清洁、卫生，改善了劳动条件；④流动性好，可成型异形制品；⑤模压工艺对温度和压力要求不高，可变范围大，可大幅度降低设备和模具费用；⑥纤维长度4050mm,质量均匀性好，适宜于压制截面变化不大的大型薄壁制品；⑦所得制品表面光洁度高，采用低收缩添加剂后，表面质量更为理想；⑧生产效率高，成型周期短，易于实现全自动机械化操作，生产成本相对较4氐。但目前的SMC工艺对于轨道交通建设的广泛应用来说还有很多待解决的技术问题，尤其是对阻燃级别要求较高特别是能达到不燃级别的SMC体系来说，还存在着技术瓶颈。随着环保要求的不断提高，阻燃体系由含卣体系发展到无卣体系后，氢氧化铝的使用成为必然。其阻燃原理如下2A1(0H)3-A1203+3H20即取代有机基材一吸收热量一形成蒸气一稀释氧气一吸收烟尘一减低烟的生成。但如果要保证高阻燃等级，势必要加入大量的氢氧化铝，氢氧化铝的含量对手糊工艺影响不大，但对于SMC工艺确是致命的，因为在SMC的制作过程中，体系的粘度直接影响到了对玻璃纤维的浸润，同时氢氧化铝会导致制品表面质量降低，SMC流动性变差。
发明内容本发明要解决的技术问题是提供一种应用于轨道交通建设的能达到不燃级别且具有优异性能的SMC聚酯模塑料及其制备方法。本发明的技术方案如下一种轨道交通用不燃SMC聚酯模塑料，由以下重量份数的原料组成不饱和聚酯树脂5070份、低收缩添加剂3050份、降粘剂58份、浸润剂46份、液态颜料810份、固化剂0.51.5份、阻聚剂0.10.3份、稀释剂466份、填充材料385420份、慢速增稠剂13份、短切玻璃纤维90120份。其中所述不饱和聚酯树脂是邻苯型不饱和聚酯树脂，优选其中不饱和聚酯占65%70%重量份，其余为苯乙烯溶液；所述低收缩添加剂是用市售聚苯乙烯与浓度为55%65%的单体苯乙烯溶液混合溶融而得，优选其中聚苯乙烯占35%45%重量份，单体苯乙烯溶液占55%65%重量卡分；所述降粘剂是选用的德国BYK公司生产的BYK-W-996型浸润剂；所述浸润剂是选用的德国BYK公司生产的BYK-W-9060型浸润剂；所述液态颜料是由各种颜色的色粉和无单体不饱和聚酯树脂S10混合碾磨而成的色浆，优选其中色粉占10%的重量份、无单体不饱和聚酯树脂S10占90%的重量4分；所述固化剂是纯度98%以上，IO小时半衰期温度为104。C的过氧化苯曱酸叔丁酯；所述阻聚剂是对苯二盼和对苯醌的混合物，优选二者按照1:3的比例混合；所述稀释剂是单体苯乙烯溶液；所迷填充材料是级配的水合氧化铝粉末，优选经过级配的粒径为200目800目的水合氧化铝粉末；所迷慢速增稠剂是氢氧化镁溶液，优选浓度为35%的氢氧化镁溶液。一种制备轨道交通用不燃SMC聚酯模塑料的方法，其步骤如下(1)将不饱和聚酯树脂、低收缩添加剂、降粘剂、浸润剂、液态颜料、固化剂、阻聚剂、稀释剂充分混合并在800转/分的转速下搅拌l分钟，制成均匀混合的混合料；(2)将转速提高至1500转/分，并逐次加入级配的水合氧化铝，搅拌5分7钟；(3)将转速降低至300转/分，加入增稠剂，搅拌40秒，搅拌完成后即可上机制作；(4)在生产线上以1.5mm的刮糊厚度、9米/分的浸渍速度、70转/分的玻璃纤维切割速度进行连续生产。本发明的不燃SMC聚酯模塑料是应用表面处理技术及利用粗细级配原理，通过添加大量级配过的氢氧化铝来达到不燃级别。但同时添加一定比例的降粘剂和工艺助剂对体系粘度、流动性、脱模性进行控制；并添加一定比例的慢速增稠型增稠剂，以控制SMC材料的起始增稠速度；同时通过特殊加料混合设备的高剪切速度控制，解决高氢氧化铝填充带来的材料触变性，使SMC材料既保持了良好的流动性和表面质量，又达到不燃的要求，其阻燃级别为UL94V-0t=lmm0本发明的不燃SMC聚酯模塑料的制备方法采用1500转/分的高速分散使混合料中的各组分在高剪切速率下分布均匀，粉体和液体有良好的浸润和结合力。下面根据实施例对本发明作进一步详细说明。具体实施例方式实施例1:按重量配比，选取50份不饱和聚酯树脂、50份低收缩添加剂、6份降粘剂、5份浸润剂、IO份液态颜料、1.2份固化剂、0.2份阻聚剂、5份稀释剂、400份级配的水合氧化铝、1份慢速增稠剂、120份无^5威短切玻璃纤维。其中所述不饱和聚酯树脂是邻苯型不饱和聚酯树脂，其中不饱和聚酯占65%70%重量份，其余为苯乙烯溶液，其粘度为1800cps,特点是①与增强材料和填料即水合氧化铝的良好浸润性，②初始的低粘度和慢速稳定增稠特性，③良好的力学特性，包括韧性和耐疲劳特性等；所述低收缩添加剂是用市售聚苯乙烯与浓度为55%65%的单体苯乙烯溶液混合溶融而得，其中聚苯乙烯占35%重量份，单体苯乙烯溶液占65%重量份，其特点是①优越的收缩控制，②优越的着色性，③润滑性好；所述降粘剂是选用的德国BYK公司生产的BYK-W-996型浸润剂；所述浸润剂是选用的德国BYK公司生产的BYK-W-9060型浸润剂，其特点是①稳定模塑料改善流动性，②改善脱模性；所述液态颜料是由各种颜色的色粉和无单体不饱和聚酯树脂S10混合碾磨而成的色浆，其中色粉占10%的重量份、无单体不饱和聚酯树脂S10占90%的重量份；所述固化剂是纯度98%以上，IO小时半衰期温度为104。C的过氧化苯甲酸叔丁酯；所述阻聚剂是对苯二酚和对苯醌按照1:3的比例混合而成的混合物，其特点是①延长模塑料的存储期，提高稳定性，②控制固化特征，减少缺陷的产生；所述稀释剂是单体苯乙烯溶液；所述填充材料是经过级配的粒径为500目的水合氧化铝粉末；所述慢速增稠剂是浓度为35%的氢氧化镁溶液；所述无碱短切玻璃纤维的长度为6mm。按如下步骤制作(l)将不饱和聚酯树脂、低收缩添加剂、降粘剂、浸润剂、液态颜料、固化剂、阻聚剂、稀释剂充分混合并在800转/分的转速下搅拌l分钟，制成均匀混合的混合料；(2)将转速提高至1500转/分，并逐次加入经过级配的粒径为500目的水合氧化铝粉末，搅拌5分钟；(3)将转速降低至300转/分，加入浓度为35%的氢氧化镁溶液，搅拌40秒，搅拌完成后即可上机制作；(4)在生产线上以1.5mm的刮糊厚度、9米/分的浸渍速度、70转/分的玻璃纤维切割速度进行连续生产。实施例2:按重量配比，选取70份不饱和聚酯树脂、30份低收缩添加剂、8份降粘剂、6份浸润剂、9份液态颜料、1.5份固化剂、0.3份阻聚剂、6份稀释剂、420份级配的水合氧化铝、2份慢速增稠剂、90份无碱短切玻璃纤维。其中所述不饱和聚酯树脂是邻苯型不饱和聚酯树脂，其中不饱和聚酯占65%70%重量份，其余为苯乙烯溶液，其粘度为1800cps;所述低收缩添加剂是用市售聚苯乙烯与浓度为55%65%的单体苯乙烯溶液混合溶融而得，其中聚苯乙烯占45%重量份，单体苯乙烯溶液占55%重量份；所迷降粘剂是选用的德国BYK公司生产的BYK-W-996型浸润剂；所述浸润剂是选用的德国BYK公司生产的BYK-W-9060型浸润剂；所述液态颜料是由各种颜色的色粉和无单体不饱和聚酯树脂S10混合碾磨而成的色浆，其中色粉占10%的重量份、无单体不饱和聚酯树脂S10占90%的重量份；所述固化剂是纯度98%以上，IO小时半衰期温度为104。C的过氧化苯甲酸叔丁酯；所述阻聚剂是对苯二酚和对苯醌按照1:3的比例混合而成的混合物；所述稀释剂是单体苯乙烯溶液；所述填充材料是经过级配的粒径为200目的水合氧化铝4分末；所述慢速增稠剂是浓度为35%的氢氧化镁溶液；所述无石威短切玻璃纤维的长度为12mm。按如下步骤制作(l)将不饱和聚酯树脂、低收缩添加剂、降粘剂、浸润剂、液态颜料、固化剂、阻聚剂、稀释剂充分混合并在800转/分的转速下搅拌1分钟，制成均匀混合的混合料；(2)将转速提高至1500转/分，并逐次加入经过级配的粒径为200目的水合氧化铝粉末，搅拌5分钟；(3)将转速降低至300转/分，加入浓度为35。/。的氬氧化镁溶液，搅拌40秒，搅拌完成后即可上机制作；(4)在生产线上以L5mm的刮糊厚度、9米/分的浸渍速度、70转/分的玻璃纤维切割速度进行连续生产。实施例3:按重量配比，选取60份不饱和聚酯树脂、40份低收缩添加剂、5份降粘剂、4份浸润剂、8份液态颜料、l份固化剂、O.l份阻聚剂、4份稀释剂、380份级配的水合氧化铝、3份增稠剂、IOO份无碱短切玻璃纤维。其中所述不饱和聚酯树脂是邻苯型不饱和聚酯树脂，其中不饱和聚酯占65%70%重量份，其余为苯乙烯溶液，其粘度为1800cps;所述低收缩添加剂是用市售聚苯乙烯与浓度为55%65%的单体苯乙烯溶液混合溶融而得，其中聚苯乙烯占40%重量份，单体苯乙烯溶液占60%重量份；所述降粘剂是选用的德国BYK公司生产的BYK-W-996型浸润剂；所述浸润剂是选用的德国BYK公司生产的BYK-W-9060型浸润剂；所述液态颜料是由各种颜色的色粉和无单体不饱和聚酯树脂S10混合碾磨而成的色浆，其中色粉占10%的重量份、无单体不饱和聚酯树脂S〗0占90%的重量份；所述固化剂是純度98%以上，IO小时半衰期温度为104。C的过氧化苯甲酸叔丁酯；所述阻聚剂是对苯二酚和对苯醌按照1:3的比例混合而成的混合物；所述稀释剂是单体苯乙烯溶液；所述填充材料是经过级配的粒径为800目的水合氧化铝粉末；所述慢速增稠剂是浓度为35%的氢氧化镁溶液；所述无碱短切玻璃纤维的长度为12mm。按如下步骤制作(1)将不饱和聚酯树脂、低收缩添加剂、降粘剂、浸润剂、液态颜料、固化剂、阻聚剂、稀释剂充分混合并在800转/分的转速下搅拌l分钟，制成均匀混合的混合料；(2)将转速提高至1500转/分，并逐次加入经过级配的粒径为800目的水合氧化铝粉末，搅拌5分钟；(3)将转速降低至300转/分，加入浓度为35%的氢氧化镁溶液，搅拌40秒，搅拌完成后即可上机制作；(4)在生产线上以1.5mm的刮糊厚度、9米/分的浸渍速度、70转/分的玻璃纤维切割速度进行连续生产。下面是本发明的不燃SMC聚酯模塑料的主要技术指标:<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>权利要求1、轨道交通用不燃SMC聚酯模塑料，其特征在于，所述不燃SMC聚酯模塑料是由以下重量份数的原料组成不饱和聚酯树脂50～70份；低收缩添加剂30～50份；降粘剂5～8份；浸润剂4～6份；液态颜料8～10份；固化剂0.5～1.5份；阻聚剂0.1～0.3份；稀释剂4～6份；填充材料385～420份；慢速增稠剂1～3份；短切玻璃纤维90～130份；其中所述不饱和聚酯树脂是邻苯型不饱和聚酯树脂；所述低收缩添加剂是用市售聚苯乙烯与浓度为55％～65％的单体苯乙烯溶液混合溶融而得；所述降粘剂是选用的德国BYK公司生产的BYK-W-996型浸润剂；所述浸润剂是选用的德国BYK公司生产的BYK-W-9060型浸润剂；所述液态颜料是由各种颜色的色粉和无单体不饱和聚酯树脂S10混合碾磨而成的色浆；所述固化剂是纯度98％以上，10小时半衰期温度为104℃的过氧化苯甲酸叔丁酯；所述阻聚剂是对苯二酚和对苯醌的混合物；所述稀释剂是单体苯乙烯溶液；所述填充材料是级配的水合氧化铝粉末；所述慢速增稠剂是氢氧化镁溶液。2、根据权利要求1所述的轨道交通用不燃SMC聚酯模塑料，其特征在于，所述不饱和聚酯树脂中不饱和聚酯占65%70%重量份，其余为苯乙烯溶液。3、根据权利要求1所述的轨道交通用不燃SMC聚酯模塑料，其特征在于，所述低收缩添加剂中聚苯乙烯占35%45%重量份，单体苯乙烯溶液占55%65%重量份。4、根据权利要求1所述的轨道交通用不燃SMC聚酯模塑料，其特征在于，所述液态颜料中各种颜色的色粉占10%重量份、无单体不饱和聚酯树脂S10占90%重量份。5、根据权利要求1所述的轨道交通用不燃SMC聚酯模塑料，其特征在于、所述阻聚剂是由对苯二酚和对苯醌按照1:3的比例混合而成的混合物。6、根据权利要求1所述的轨道交通用不燃SMC聚酯模塑料，其特征在于，所述级配的水合氧化铝为一种经过级配的粒径为200目800目的水合氧化铝粉末。7、根据权利要求1所述的轨道交通用不燃SMC聚酯模塑料，其特征在于，所述慢速增稠剂是浓度为35%的氢氧化镁溶液。8、根据权利要求1所述的轨道交通用不燃SMC聚酯模塑料，其特征在于，所述短切玻璃纤维为无^4短切玻璃纤维，其长度为6mm或12mm。9、一种制备权利要求1所述的轨道交通用不燃SMC聚酯模塑料的方法，其特征在于包括以下步骤(l)将不饱和聚酯树脂、低收缩添加剂、降粘剂、浸润剂、液态颜料、固化剂、阻聚剂、稀释剂充分混合并在800转/分的转速下搅拌l分钟，制成均匀混合的混合#+;(2)将转速提高至1500转/分，并逐次加入级配的水合氧化铝，搅拌5分钟；(3)将转速降^f氐至300转/分，加入增稠剂，搅拌40秒，搅拌完成后即可上机制作；(4)在生产线上以1.5mm的刮糊厚度、9米/分的浸渍速度、70转/分的玻璃纤维切割速度进行连续生产。全文摘要一种轨道交通用不燃SMC聚酯模塑料及其制备方法，所述不燃SMC聚酯模塑料是由以下重量份数的原料组成不饱和聚酯树脂50～70份、低收缩添加剂30～50份、降粘剂5～8份、浸润剂4～6份、液态颜料8～10份、固化剂0.5～1.5份、阻聚剂0.1～0.3份、稀释剂4～6份、填充材料385～420份、慢速增稠剂1～3份、短切玻璃纤维90～120份。本发明通过添加大量级配过的氢氧化铝，同时添加一定比例的降粘剂和工艺助剂控制体系粘度、流动性、脱模性，并添加一定比例的增稠剂控制材料的起始增稠速度，使材料既保持了良好的流动性和表面质量，又达到不燃的要求，其阻燃级别为UL94V-0t＝1mm。文档编号C08K5/08GK101575443SQ200910119579公开日2009年11月11日申请日期2009年3月17日优先权日2009年3月17日发明者倪新梅,冯伟祖,吴玉亚,夏宏伟,新肖,赵敏海申请人:无锡新宏泰电器科技股份有限公司