耐油耐热尺寸稳定的酚醛模塑料的制备方法

技术领域

本发明属于热固性模塑料制备技术领域，具体涉及一种耐油耐热尺寸稳定的酚醛模塑料的制备方法。

背景技术

酚醛模塑料是以热塑性酚醛树脂或热固性酚醛树脂为基质，添加有机和无机的填料以及其它配合剂加工而成。酚醛树脂及其模塑料是合成树脂、塑料中最早工业化生产的品种，迄今已有近100余年的历史。基于它们的原料来源较广，生产工艺简练和设备简单，成型加工性好，价格较低廉，而且可以通过种种手段获得极为优良的耐热性能等、力学性能、电性能、热性能、烧蚀性能、化学性能以及耐辐射性能，尤其是具有良好的阻燃性能，低发烟率，很少产生有害气体，已成为机械、电子电气、建筑、采矿、国防及其它工业部门不可缺少的材料。

由于汽车领域要求材料轻量化，因此需要由高分子材料来替代重量较高的金属材料，同时高分子材料的易加工特性又能大大降低零件的加工成本。

中国专利申请公布号CN109912926A提供的“一种用于汽车部件成型的酚醛模塑料及其制备方法”中描述了用于制造自动窗马达机架、刹车增压器和电动机的刷柄之类的汽车零部件产品的酚醛模塑料。这种材料具备高机械强度、耐热性、抗化学性及尺寸稳定性。该专利的原料及其质量百分比为：酚醛树脂20-35％，无机基材40-60％，填料剂8-12％，固化剂2-5％，脱模剂0.1-0.2％，着色剂0.5-1.0％，表面活性剂0.2-0.3％和增韧剂0.3-0.5％。

如业界所知，相对于前述的汽车零部件产品，汽车机油泵滑环材料在使用酚醛模塑料时对材料尺寸稳定性的要求更为严苛，否则会导致零件径向尺寸精度无法达到预期。并且，如果材料的耐热和耐油性能不够，那么在高温机油中尺寸变形过大，会引起零件变形而导致故障。

因此对于探索可在长期高温机油中使用仍能体现优异的尺寸稳定性并且满足零件径向尺寸高精度要求的酚醛模塑料的制备方法具有积极意义。

发明内容

本发明的任务在于提供一种耐油耐热尺寸稳定的酚醛模塑料的制备方法，由该方法制备的耐油耐热尺寸稳定的酚醛模塑料有助于满足长期在高温机油中使用仍可体现优异的尺寸稳定性并且得以充分保障高精度要求。

本发明的任务是这样来完成的，一种耐油耐热尺寸稳定的酚醛模塑料的制备方法，包括以下步骤：

A)原料准备，按重量份数称取以下原料：酚醛树脂10-20份、固化剂0-3份、无机增强纤维5-15份、橡胶弹性体1-4份、固化促进剂0.5-2份、高效脱模剂1-3份和无机填料40-60份，得到原料，本步骤中所述的酚醛树脂为酸催化的热塑性线型酚醛树脂或者热塑性线型酚醛树脂与热固性酚醛树脂的混合物，其中，热塑性线型酚醛树脂的重均分子量大于20000；

B)制备基质料，将由步骤A)得到的酚醛树脂投入粉碎机中粉碎，得到粉体状的基质料；

C)制备混合料，将由步骤A)得到的固化剂0-3份、无机增强纤维5-15份、橡胶弹性体1-4份、固化促进剂0.5-2份、高效脱模剂1-3份和无机填料40-60份随同由步骤B)得到的粉体状的基质料引入捏合机中捏合，得到混合料；

D)塑炼，将由步骤C)得到的混合料引入塑炼机塑炼，塑炼温度控制为100-110℃，塑炼时间控制为3-4min，而后冷却至室温，得到片状的待造粒料；

E)造粒，将由步骤D)得到的片状的待造粒料引入粉碎机粉碎，再经筛选，得到耐油耐热尺寸稳定的酚醛模塑料。

在本发明的一个具体的实施例中，所述的固化剂为六次甲基四胺。

在本发明的另一个具体的实施例中，所述的无机增强纤维为无碱玻璃纤维。

在本发明的又一个具体的实施例中，所述的橡胶弹性体为丁腈橡胶粉和/或丁苯橡胶粉。

在本发明的再一个具体的实施例中，所述的固化促进剂为活性氧化镁和/或氢氧化钙。

在本发明的还有一个具体的实施例中，所述的高效脱模剂为硬酯酸锌、OP蜡、乙撑双硬脂酸酰胺(EBS)和硬酯酸的一种或以上的组合。

在本发明的更而一个具体的实施例中，所述的无机填料为玻璃微珠粉、针状硅灰石粉或高岭土中的一种或几种的组合。

本发明提供的技术方案具有如下长处：提供的制备方法工艺步骤简练，无极端苛刻的工艺要素而得以满足工业化放大生产要求；由于在原料中使用了热塑性线型酚醛树脂或者其与热固性酚醛树脂的组合，并且热塑性线型酚醛树脂的重均分子量大于20000，因而使得到的酚醛模塑料的耐热和耐油性能得以显著提高；由于原料中加入了无机增强纤维来保持材料的机械强度并且由于通过加入橡胶弹性体以及大量无机填料，因而使酚醛模塑料的耐热和耐油性能大幅提高，同时又让材料具有高度的尺寸稳定性。

具体实施方式

实施例1：

A)原料准备，按重量份数称取以下原料：酸催化的并且重均分子量为大于20000的热塑性线型酚醛树脂12份、酸催化的热固性酚醛树脂5份、无碱玻璃纤维10份、丁腈橡胶粉1.5份、丁苯橡胶粉1.5份、活性氧化镁1份、氢氧化钙1份、硬酯酸锌1份、玻璃微珠20份和高岭土40份，得到原料；

B)制备基质料，将由步骤A)得到的所述热塑性线型酚醛树脂12份和热固性酚醛树脂5份投入粉碎机中粉碎，得到粉体状的基质料；

C)制备混合料，将由步骤A)得到所述无碱玻璃纤维10份、丁腈橡胶粉1.5份、丁苯橡胶粉1.5份、活性氧化镁1份、氢氧化钙1份、硬酯酸锌1份、玻璃微珠20份和高岭土40份随同由步骤B)得到的粉体状的基质料引入捏合机中捏合，得到混合料；

D)塑炼，将由步骤C)得到的混合料引入塑炼机塑炼，塑炼温度为100-110℃下塑炼3-4min，而后冷却至室温，得到片状的待造粒料；

E)造粒，将由步骤D)得到的片状的待造粒料引入粉碎机粉碎，再经筛选，得到耐油耐热尺寸稳定的酚醛模塑料。

实施例2：

A)原料准备，按重量份数称取以下原料：酸催化的并且重均分子量为大于20000的热塑性线型酚醛树脂15份、六次甲基四胺3份、无碱玻璃纤维5份、丁腈橡胶粉2份、活性氧化镁1份、乙撑双硬脂酸酰胺(EBS)1份、硬酯酸1份和针状硅灰石粉40份，得到原料；

B)制备基质料，将由步骤A)得到的所述热塑性线型酚醛树脂15份投入粉碎机中粉碎，得到粉体状的基质料；

C)制备混合料，将由步骤A)得到的所述六次甲基四胺3份、无碱玻璃纤维5份、丁腈橡胶粉2份、活性氧化镁1份、乙撑双硬脂酸酰胺(EBS)1份、硬酯酸1份和针状硅灰石粉40份随同由步骤B)得到的粉体状的基质料引入捏合机中捏合，得到混合料，再依次经与实施例1相同的步骤D)和步骤E)，得到耐油耐热尺寸稳定的酚醛模塑料。

实施例3：

A)原料准备，按重量份数称取以下原料：酸催化的并且重均分子量为大于20000的热塑性线型酚醛树脂15份、酸催化的热固性酚醛树脂5份、无碱玻璃纤维8份、丁苯橡胶粉1份、氢氧化钙1.5份、OP蜡0.5份、硬酯酸锌1份、硬脂酸0.5份、玻璃微珠10份、针状硅灰石粉30份和高岭土10份，得到原料；

B)制备基质料，将由步骤A)得到的所述热塑性线型酚醛树脂15份以及热固性酚醛树脂5份投入粉碎机中粉碎，得到粉体状的基质料；

C)制备混合料，将由步骤A)得到的所述无碱玻璃纤维8份、丁苯橡胶粉1份、氢氧化钙1.5份、OP蜡0.5份、硬酯酸锌1份、硬脂酸0.5份、玻璃微珠10份、针状硅灰石粉30份和高岭土10份随同由步骤B)得到的粉体状的基质料引入捏合机中捏合，得到混合料，再依次经与实施例1相同的步骤D)和步骤E)，得到耐油耐热尺寸稳定的酚醛模塑料。

实施例4：

A)原料准备，按重量份数称取以下原料：酸催化的并且重均分子量为大于20000的热塑性线型酚醛树脂8份、酸催化的热固性酚醛树脂2份、六次甲基四胺2份、无碱玻璃纤维15份、丁腈橡胶粉4份、活性氧化镁0.5份、乙撑双硬脂酸酰胺(EBS)2份、OP蜡1份和高岭土55份，得到原料；

B)制备基质料，将由步骤A)得到的所述热塑性线型酚醛树脂8份和热固性酚醛树脂2份投入粉碎机中粉碎，得到粉体状的基质料；

C)制备混合料，将由步骤A)得到的所述六次甲基四胺2份、无碱玻璃纤维15份、丁腈橡胶粉4份、活性氧化镁0.5份、乙撑双硬脂酸酰胺(EBS)2份、OP蜡1份和高岭土55份随同由步骤B)得到的粉体状的基质料引入捏合机中捏合，得到混合料，再依次经与实施例1相同的步骤D)和步骤E)，得到耐油耐热尺寸稳定的酚醛模塑料。

由上述实施例1-4制备的耐油耐热尺寸稳定的酚醛模塑料经测试具有下表所示的技术指标。