[发明专利]一种基于人造岗石废渣的无苯乙烯团状模塑料及其制备方法

说明书

本发明提供一种基于人造岗石废渣的无苯乙烯团状模塑料及其制备方法。其制备工艺为：制备双环戊二烯改性回收PET型不饱和聚酯树脂，将其与复合活性稀释剂混合均匀，将基体树脂、低收缩添加剂和引发剂加入高速分散机中制得树脂糊，将其加入捏合机中得到所述团状模塑料。本发明的优点在于：采用双环戊二烯改性回收PET型不饱和聚酯树脂为基体树脂，以环氧大豆油丙烯酸酯与丙烯酸酯类单体为复合活性稀释剂，不使用易挥发且有毒的苯乙烯为活性稀释剂，避免了苯乙烯挥发对生态环境和人体健康的负面影响；利用人造岗石废渣作为无机填料，解决了人造岗石废渣带来的环境污染问题，制备得到的团状模塑料的刚性和韧性有明显提高，且生产成本得到有效降低。

技术领域

本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种团状模塑料及其制备方法，尤其涉及一种基于人造岗石废渣的无苯乙烯团状模塑料及其制备方法。

背景技术

人造岗石是天然大理石粉(主要成分为碳酸钙)、颜料等为原料，以不饱和聚酯树脂作为粘结剂，将其混合配置后再经真空搅拌、高压震荡、固化定型等工序制备成方料。后续可经过切割打磨制作成各种厚度的板材或通过异形加工设备加工成各种异形工艺装饰材料。人造岗石的加工过程中会产生大量的人造岗石废渣，其主要成分为碳酸钙和不饱和聚酯树脂。这些废渣难以降解且不能二次加工，会造成严重的环境污染问题。

团状模塑料是以不饱和聚酯树脂为基体，短切玻璃纤维为增强材料，并加入低收缩添加剂、增稠剂、引发剂、脱模剂、填料等添加剂，经捏合机均匀混合而成的团状模塑预混料。由于团状模塑料具有优良的电气性能、力学性能、耐热性及耐化学腐蚀性，且适宜多种成型工艺，并可满足产品对原材料性能的要求，因此在航空航天、汽车零部件、工业电器、机械配件等领域得到了广泛的应用。团状模塑料中使用的填料通常为无机填料，质量分数约为40～60％，其中以碳酸钙、氢氧化铝为主要类型。碳酸钙等无机填料的表面通常含有大量亲水性较强的羟基，与不饱和聚酯树脂等亲0％以上，通过脱水干燥、研磨和粒度分级后，其表面可暴露出大量活性的有机基团，有利油的基体材料相容性较差。将碳酸钙等无机填料应用于团状模塑料时，通常要经过表面活性剂或偶联剂等进行改性后使用。人造岗石废渣中碳酸钙质量分数高达7于增加其与不饱和聚酯树脂的相容性，可免去使用碳酸钙为填料生产团状模塑料时表面改性的工艺。因此，将人造岗石废渣作为填料应用于团状模塑料中，可将人造岗石废渣变废为宝，对人造岗石废料的循环利用具有非常重要的现实意义。

通常团状模塑料的原料不饱和聚酯基体和低收缩添加剂中均含有苯乙烯。苯乙烯作为制备团状模塑料的溶剂和交联单体，具有稀释性好、反应活性高、价格低廉等优点，但其闪点低、挥发性强，具有刺激性气味，且具有潜在的致癌性，会对操作员工健康造成损害，同时也会污染环境。因此亟待研发一种不采用苯乙烯原料的团状模塑料材料，以避免苯乙烯挥发对人体和环境造成的影响。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种实现人造岗石废渣循环利用的无苯乙烯团状模塑料及其制备方法。本发明以不含苯乙烯稀释剂的不饱和聚酯树脂为基体树脂。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于人造岗石废渣的无苯乙烯团状模塑料，由以下原料组分(按重量份数计)组成：60-70份双环戊二烯改性回收PET型不饱和聚酯树脂、30-40份复合活性稀释剂、50-65份低收缩添加剂、200-220份人造岗石废渣、50-60份增强纤维、2-4份内脱模剂、1.5-3份引发剂和1-1.5份增稠剂。

所述的双环戊二烯改性回收PET型不饱和聚酯树脂的原料，由以下原料组分(按重量份数计)组成：回收PET瓶片50～60份、二乙二醇10～15份、乙二醇28～34份、甘油1.5～3份、顺丁烯二酸酐60～70份、水10～15份及双环戊二烯25～30份和适量助剂。所述助剂包括：催化剂醋酸锌0.00025～0.0003份，阻聚剂对苯二酚0.0001～0.00011份。

所述的双环戊二烯改性回收PET型不饱和聚酯树脂的制备方法包括如下步骤：