一种换向器用酚醛模塑料及其制备方法与流程

本发明涉及酚醛模塑料制备，特别是涉及一种换向器用酚醛模塑料及其制备方法。

背景技术：

1、换向器是起动机制造中工艺复杂、要求严格的部件之一。近年来，随着汽车工艺的发展，换向器制备技术也得到了较快发展。换向器作为起动机的重要部件，需要具备耐热性高的特点。而且由于长时间高速旋转(有的高达40000r/rain)，且受到碳刷摩擦及电弧的影响，会产生较高的温度和离心力，因此其制备材料还需要具备优异的机械强度、绝缘性和阻燃性等综合性能。酚醛模塑料由于具备耐热性、耐寒性、电绝缘性、尺寸稳定性、成型加工性，特别是突出的阻燃性等优点，是制备换向器的首选材料。

2、酚醛模塑料一般是以酚醛树脂为粘合剂，以木粉和矿物为填料，玻璃纤维等作为增强纤维，加上固化剂和促进剂而制得。但是，由于普通酚醛树脂本身的性能如耐热性、绝缘性等不能满足使用要求，因此，需要添加大量的功能性填料来提高使用性能，即进行物理改性。如中国专利cn 113292815 b公开了一种抗静电酚醛模塑料，其按重量份计算的配方构成如下：酚醛树脂30-50份；木粉20-30份；矿物填料5-15份；纤维填料5-10份；抗静电剂3-5份；偶联剂1-3份；增塑剂1-2份；润滑剂2-4份；固化剂1-2份；炭黑2-4份。该配方中，其功能性作用的组分，如木粉、矿物填料、纤维填料、抗静电剂等的添加量和酚酸树脂的添加量相当。

3、但本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：

4、1、由于大量填料、纤维等功能性填料的添加使用，增加了酚醛模塑料的加工难度，成型难度，也影响产品性能；

5、2、功能性填料的大量添加使用也增大了酚醛模塑料的制备成本。

技术实现思路

1、本发明通过提供一种换向器用酚醛模塑料及其制备方法，解决了现有技术中酚醛模塑料在加工制备时存在的上述问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种换向器用酚醛模塑料，按重量份剂，包括如下组分：

3、

4、其中，所述改性酚醛树脂包括硼酸改性热塑性酚醛树脂和有机硅改性热塑性酚醛树脂；所述功能性填料包括纤维填料和粉末填料；所述改性酚醛树脂的用量为所述功能性填料用量的1.5倍以上。

5、在本发明一个较佳实施例中，所述硼酸改性热塑性酚醛树脂和有机硅改性热塑性酚醛树脂的重量份之比为1：1～3。

6、在本发明一个较佳实施例中，所述所述硼酸改性酚醛树脂的结构式为：

7、

8、式中，r为c1～c5的烷基或烯基。

9、在本发明一个较佳实施例中，所述有机硅改性热塑性酚醛树脂的结构式为：

10、

11、式中，h1和h2分别代表位于-oh的邻位或对位的热塑性酚醛树脂链段结构；n为10～20的整数。

12、在本发明一个较佳实施例中，所述纤维填料包括玻璃纤维与粉煤灰纤维的混合物。

13、在本发明一个较佳实施例中，所述粉末填料包括云母粉和纳米二氧化硅。

14、在本发明一个较佳实施例中，所述云母粉和纳米二氧化硅的混合重量份之比为1：2～3；所述云母粉的粒径为15～20μm，所述纳米二氧化硅的粒径为5～50nm。

15、为解决上述技术问题，本发明还提供了一种换向器用酚醛模塑料的制备方法，包括如下步骤：

16、(1)功能性填料改性处理：按配方量，将所述功能性填料中的粉末填料和偶联剂混合研磨，得到混合料，备用；

17、(2)混料：按配方量，将改性酚醛树脂、纤维填料和步骤(1)中的混合料先在双螺杆挤出机内熔融共混，然后促进剂和固化促进剂继续共混至均匀；

18、(3)混炼：将步骤(2)中混料均匀的物料进行混炼，造粒，得到酚醛模塑料。

19、本发明的有益效果是：本发明一种换向器用酚醛模塑料及其制备方法，以改性酚醛树脂为原料，再与功能性填料进行物理改性，并控制改性酚醛树脂与功能性填料的配比，一方面满足了酚醛模塑料耐热性能和绝缘性能等性能要求，另一方面满足了机械强度的要求，且加工容易，所制得的酚醛模塑料外观质量好，实用性强。

技术特征：

1.一种换向器用酚醛模塑料，其特征在于，按重量份计，包括如下组分：

2.根据权利要求1所述的一种换向器用酚醛模塑料，其特征在于，所述硼酸改性热塑性酚醛树脂和有机硅改性热塑性酚醛树脂的重量份之比为1：1～3。

3.根据权利要求2所述的一种换向器用酚醛模塑料，其特征在于，所述硼酸改性酚醛树脂的结构式为：

4.根据权利要求3所述的一种换向器用酚醛模塑料，其特征在于，所述有机硅改性热塑性酚醛树脂的结构式为：

5.根据权利要求4所述的一种换向器用酚醛模塑料，其特征在于，所述纤维填料和粉末填料的重量份之比为2～3：1。

6.根据权利要求5所述的一种换向器用酚醛模塑料，其特征在于，所述纤维填料包括玻璃纤维与粉煤灰纤维的混合物。

7.根据权利要求6所述的一种换向器用酚醛模塑料，其特征在于，所述玻璃纤维与粉煤灰纤维的混合重量份之比为1：2～3。

8.根据权利要求7所述的一种换向器用酚醛模塑料，其特征在于，所述粉末填料包括云母粉和纳米二氧化硅。

9.根据权利要求8所述的一种换向器用酚醛模塑料，其特征在于，所述云母粉和纳米二氧化硅的混合重量份之比为1：2～3；所述云母粉的粒径为15～20μm，所述纳米二氧化硅的粒径为5～50nm。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的换向器用酚醛模塑料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本发明公开了一种换向器用酚醛模塑料及其制备方法，包括如下组分：改性酚醛树脂35～70份；功能性填料20～30份；固化剂5～8份；固化促进剂0.5～1份；偶联剂3～5份；所述改性酚醛树脂包括硼酸改性热塑性酚醛树脂和有机硅改性热塑性酚醛树脂；所述改性酚醛树脂的用量为所述功能性填料用量的1.5倍以上。本发明以改性酚醛树脂为原料，再与功能性填料进行物理改性，并控制改性酚醛树脂与功能性填料的配比，一方面满足了酚醛模塑料耐热性能和绝缘性能等性能要求，另一方面满足了机械强度的要求，且加工容易，所制得的酚醛模塑料外观质量好，实用性强。

技术研发人员：杨犁新,王莉,吴斌,崔惠民,赵质斌
受保护的技术使用者：常熟东南塑料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11