[发明专利]一种聚双环戊二烯复合材料及其单料反应注射成型工艺

说明书

本发明公开了一种PDCPD(聚双环戊二烯)复合材料的配方及其单料RIM(反应注射成型)工艺。该复合材料包括双环戊二烯35‑65％，共聚物1‑15％；功能填料10‑51％；聚合调节剂0.01‑0.1％；抗老化剂1‑5％；助溶剂1‑3％；固化剂0.01‑0.1％；固化剂为钌卡宾催化剂。单料反应注塑成型工艺方法：将配方物料混合并均匀分散，然后和固化剂溶液形成混合浆液，温度保持在30度以下，以每秒10‑100毫升的速度注入成型模具；模具升至60‑80度，1分钟之内迅速固化，然后脱模。本发明的PDCPD复合材料力学性能优良、固化时间极短、工艺简便。

技术领域

本发明属于新型材料技术领域，具体涉及一种聚双环戊二烯(PDCPD)复合材料的配方及其单料反应注射成型(RIM)工艺。

背景技术

聚双环戊二烯(英文字母缩写为PDCPD)工程塑料，它是一种机械物理综合性能很好的新型工程材料，同时拥有高抗冲击强度、高弯曲摸量(韧性指标)、高硬度、高热变形温度和很好的抗老化性能。该技术属于国家鼓励的高新技术，制件工艺灵活、简单，特别适宜制成高强度、大面积的超薄制件。

因此，在汽车工业，工程机械制造业、医疗和体育器材、石化管道及民用设施等领域展现了极为广阔的应用前景。尤其在美国卡特彼勒、特雷克斯、德国利勃海尔、瑞典沃尔沃、山特维克和日本建机、小松等著名公司对PDCPD工程塑料的研发与应用已有很多年，这些成熟的技术与产品也已进入市场销售，在高效、节能、环保、减排和再生循环利用方面呈现出了越来越良好的经济效益与社会效益，成型产品可适用于汽车外壳配件、雪橇、皮划艇、化工管道阀门等。

反应注射成型工艺(RIM)是将两种具有化学活性的低分子量的液体原料在高压下经撞击混合,然后注入密闭的模具内,完成聚合、交联、固化等化学反应并形成制件的工艺过程。这种将聚合反应与注射模塑结合为一体的工艺具有物料混合效率高、节能、产品性能好、成本低、制件设计灵活等优点。目前市场上最广泛使用的反应注射成型工艺(RIM)是以AB料形式的双料注射，还没有将浆液配方直接单料注射的工艺。该单料RIM工艺的特点：操作便捷、设备简易、经济环保。

发明内容

本发明的目的在于克服现有双料RIM工艺技术的不足，提供一种力学性能优良、固化时间极短、操作简单的PDCPD复合材料及其单料RIM工艺。

具体地，本发明提供了一种聚双环戊二烯复合材料，其特征在于,由以下重量百分比的原料制造而成:

其中，上述固化剂为钌卡宾催化剂(即钌金属卡宾络合物催化剂)；

作为优选方案，上述双环戊二烯(DCPD)的纯度为≥85％；

上述功能填料为二氧化硅、沥青、氧化铝、蒙脱土、硅灰石、钛白粉、碳纤维、玻璃纤维、聚乙烯纤维、芳纶纤维、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丁二烯等其中任何一种或者几种的组合，其含量优选为10-35％。

上述共聚物为苯乙烯、丁苯二烯、环戊二烯、异戊二烯、降冰片烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯、醋酸乙烯、马来酸酐等其中任何一种或者几种的组合。

上述聚合调节剂为三苯基膦、乙二醇二甲醚、二苯甲酮、2,6-二叔丁基对甲苯酚、二乙二醇二丁醚、异丙醚等其中任何一种或者几种的组合。

上述抗老化剂为对叔丁基苯酚、叔丁基对苯二酚、苯胺、2-甲基苯胺等其中任何一种或者几种的组合。

上述助溶剂选自芳香类、烷基类、醚类、杂芳类中的一种或几种的组合；最优选为甲苯、二氯甲烷、乙醚、四氢呋喃、甲基叔丁基醚等其中任何一种或者几种的组合。

上述固化剂为一类新型的钌卡宾催化剂，其结构式如下：

其中，X为氢、氯、溴或硝基。

其中，X为氢、氯、溴或硝基。