[发明专利]一种制备高韧性的密胺树脂的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，具体来说，是一种制备高韧性的密胺树脂的工艺。

背景技术

密胺树脂是一种新型热固性塑料，具有无毒无味，耐磕碰、耐腐蚀、耐高温、耐低温等优点。分子结构紧密，加工性能好，尺寸稳定，制品外观光滑，有较强的硬度，有很强的耐用性，被广泛地用于日常生活用品、机械、电子等行业。但由于其高分子交联结构、填料等物质的存在，使其脆性较大。密胺制品，特别是密胺餐具，虽然耐摔性优于传统的陶瓷制品，但在使用过程中仍然存在较大的破损率，降低了产品的使用寿命，造成较大的经济损失及资源的浪费。因此，在现有制品的基础上，进一步提高密胺制品的韧性，提高密胺制品的耐摔性，对于密胺产业的发展及提升密胺制品的市场占有率具有非常重要的意义。

目前，对于增韧密胺主要采用聚合或添加纤维的方式来提高其韧性。聚合方法主要是在密胺分子链段中通过化学反应引入“软段”，改变原有的分子链结构，进而提高其韧性。添加纤维主要是通过在密胺材料中采用物理共混的方式添加玻璃纤维、碳纤维、植物纤维等来达到提高韧性的目的。但聚合方法由于工艺复杂，条件苛刻，难以把控“软段”接入量，对密胺制品韧性的改善效果有限。除植物纤维可添加到食品用餐具里，玻璃纤维、碳纤维均存在人体安全性的问题，因此难以在密胺餐具中广泛使用。在现有的密胺制品中已经添加了大量的植物纤维，难以通过进一步提高植物纤维添加量实现密胺制品的增韧。

而热塑性塑料的增韧普遍采用弹性体增韧的方式进行增韧改性，但对于密胺树脂这类热固性材料，无法进行熔融加工，一般的热塑性弹性体不适用于密胺树脂。

发明内容

为解决现有技术存在的上述技术问题，本发明人提供一种制备高韧性的密胺树脂的工艺。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种制备高韧性的密胺树脂的工艺，包括如下步骤：

(1)将甲醛水溶液、三聚氰胺、六亚甲基四胺加入反应釜在搅拌条件下进行反应，三聚氰胺与37％甲醛溶液预聚反应，三聚氰胺与甲醛的摩尔比为1:2-3，控制pH值为8-8.5,控制预聚温度85-105℃，预聚时间为70-120min，六亚甲基四胺的质量是三聚氰胺质量的4-12％；

(2)添加聚乙二醇进行缩聚反应，控制pH值为5-6，聚乙二醇的质量是三聚氰胺质量的40-60％，其中聚乙二醇的分子量为800-1500；控制缩聚温度45-55℃，缩聚时间为80-100min，得到复合三聚氰胺甲醛树脂；

(3)将上述复合三聚氰胺甲醛树脂、纤维、固化剂、流动剂、弹性体粉末或乳液原料组分按照配比置于25-80℃条件下捏合机中捏合30-90min，然后置于70-130℃烘箱中烘干除水得捏合料，然后将捏合料与无机填料在球磨机中球磨4-20h得到高韧性密胺粉；

其中复合三聚氰胺甲醛树脂40-85份，纤维5-50份，固化剂0.1-0.5份，无机填料3-10份，弹性体5-30份，流动剂0.1-1份。

进一步限定，所述弹性体为丁腈橡胶、丁苯橡胶、SEBS或顺丁橡胶。

进一步限定，所述弹性体粒径为0.1-100μm。

进一步限定，所述固化剂为邻苯二甲酸酐、氨基磺酸胺或硫酸乙醇胺；所述无机填料为二氧化硅、氧化铝、滑石粉、碳酸钙、硫酸钡或二氧化钛；所述纤维为木纤维、竹纤维、麻纤维或玻璃纤维。

进一步限定，所述流动剂为乙烯基双硬脂酰胺、二甘醇二苯甲酸酯、硬脂酸或聚乙二醇。

本发明具有以下优点：1.工艺简单，不需要改变原有的设备及工艺，在原有工艺的捏合或球磨工序添加弹性体即可增加密胺材料的韧性；2.采用本方法制备高韧性密胺材料效果显著，与相同配方未增韧的密胺材料相比，其韧性最多可提高100％。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合实施例对本发明技术方案进一步说明。

实施例1

(1)将甲醛水溶液、三聚氰胺、六亚甲基四胺加入反应釜在搅拌条件下进行反应，三聚氰胺与37％甲醛溶液预聚反应，三聚氰胺与甲醛的摩尔比为1:2，控制pH值为8,控制预聚温度85℃，预聚时间为70min，六亚甲基四胺的质量是三聚氰胺质量的4％；

(2)添加聚乙二醇进行缩聚反应，控制pH值为5，聚乙二醇的质量是三聚氰胺质量的40％，其中聚乙二醇的分子量为800；控制缩聚温度45℃，缩聚时间为80min，得到复合三聚氰胺甲醛树脂；