一种三聚氰胺OAT甲醛模塑料及其制备方法

摘要

本发明提供了一种三聚氰胺OAT甲醛模塑料及其制备方法，三聚氰胺OAT甲醛模塑料，由下列原料制成，按重量份数计，原料包括三聚氰胺OAT甲醛树脂30～50份，木粉5～16份，硅灰粉10～20份，硅烷偶联剂0.3～2份，无机填料6～18份，硬脂酸锌1～5份，色素碳黑1～5份，固化剂0.1～0.5份。其制备方法为：将原料混合后在70～80℃下捏合20～30min后，再进行塑炼。该模塑料中添加了硅烷偶联剂，能够使无机材料与有机物及助剂的作用加强，促进了组分间的物理和化学作用；其次，不仅降低了游离的甲醛含量，高值利用工业固废物，还降低了制备成本；同时制备出来的模塑料还具有良好的耐热性、阻燃性和尺寸稳定性，应用范围广泛。

说明书

技术领域

本发明涉及高分子复合材料和资源循环利用技术领域，且特别涉及一种三聚氰胺OAT甲醛模塑料及其制备方法。

背景技术

三聚氰胺甲醛模塑料是由三聚氰胺甲醛树脂为胶粘剂，添加增强材料、脱模剂、颜料、固化剂等，并经过一定的塑化工艺制成。由于制品色泽鲜艳，外滑，无臭无味，具有自熄及耐电弧性、耐热、阻燃、制品尺寸稳定等优点，因而广泛应用于电子、电器、汽车、日用品等领域。但目前在制备三聚氰胺甲醛模塑料中，其制备成本不仅高，同时还不能促进环境的改善。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三聚氰胺OAT甲醛模塑料，此模塑料性能较佳。

本发明的另一目的在于提供一种三聚氰胺OAT甲醛模塑料的制备方法，该方法简单快捷，不仅降低了游离的甲醛含量，高值利用工业固废物，还降低了制备成本；同时制备出来的模塑料性能较佳。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出一种三聚氰胺OAT甲醛模塑料，由下列原料制成，按重量份数计，原料包括三聚氰胺OAT甲醛树脂30～50份，木粉5～16份，硅灰粉10～20份，硅烷偶联剂0.3～2份，无机填料6～18份，硬脂酸锌1～5份，色素碳黑1～5份，固化剂0.1～0.5份。

本发明提出一种三聚氰胺OAT甲醛模塑料的制备方法，将原料混合后在70～80℃下捏合20～30min后，再进行塑炼。

本发明提出的一种三聚氰胺OAT甲醛模塑料及其制备方法的有益效果是：

该模塑料中添加了硅烷偶联剂，能够使无机材料与有机物及助剂的作用加强，促进了组分间的物理和化学作用；其次，不仅降低了游离的甲醛含量，高值利用工业固废物(三聚氰胺OAT废弃物)，还降低了制备成本；同时制备出来的模塑料还具有良好的耐热性、阻燃性和尺寸稳定性，应用范围广泛。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本发明实施例的一种三聚氰胺OAT甲醛模塑料及其制备方法进行具体说明。

一种三聚氰胺OAT甲醛模塑料，由下列原料制成，按重量份数计，原料包括三聚氰胺OAT甲醛树脂30～50份，木粉5～16份，硅灰粉10～20份，硅烷偶联剂0.3～2份，无机填料6～18份，硬脂酸锌1～5份，色素碳黑1～5份，固化剂0.1～0.5份。

首先，该模塑料中添加了硅烷偶联剂，能够使无机材料与有机物及助剂的作用加强，促进了组分间的物理和化学作用；其次，三聚氰胺是一种重要的化工原料，广泛应用于制造工程塑料、涂料、耐热容器等，在其生产过程中排放出大量的固体废弃物(即三聚氰胺OAT废弃物)。一方面，三聚氰胺OAT废弃物中的三聚氰酸二酰胺、三聚氰酸一酰胺、三聚氰酸、三聚氰胺等有效成分可以与甲醛作用，形成氨基树脂，在提高模塑料耐热性的同时也减少了游离甲醛的含量，有利于改善环境，避免危害人体健康。另一方面，利用三聚氰胺OAT废弃物还能大大降低生产成本，制得的模塑料还具有良好的耐热性、阻燃性和尺寸稳定性，应用范围广泛。

进一步地，原料包括三聚氰胺OAT甲醛树脂48份，木粉13份，硅灰粉17份，硅烷偶联剂0.5份，无机填料7份，硬脂酸锌2份，色素碳黑2份，固化剂0.5份。经过发明人的研究，在该配比下，制备出来的模塑料性能最佳。

进一步地，三聚氰胺OAT甲醛树脂的制备方法为：将摩尔比为1:1.6～2.5的三聚氰胺OAT废弃物和甲醛，在pH为8.0～9.0、反应温度为80～100℃的条件下反应1～2.5h；当树脂水浊度为1:4时，停止反应；再进行真空脱水至固含量为50～55％，最后加入脱水后产物质量的3～12％的稳定剂。利用该方法在制备三聚氰胺OAT甲醛树脂时，能大大提高三聚氰胺OAT废弃物和甲醛的利用率。

在本实施例中，固化剂的制备方法为用六次甲基四胺或三乙胺与对甲苯磺酸配置成pH为7的溶液。无机填料包括云母和高岭土。

一种三聚氰胺OAT甲醛模塑料的制备方法，将原料混合后在70～80℃下捏合20～30min后，再进行塑炼。

进一步地，在双辊开炼机进行塑炼，辊压机前辊温度为80～100℃，后辊温度为130～160℃，塑炼时间为8～16min。在三聚氰胺OAT甲醛模塑料的塑炼工艺中调控前辊和后辊温度，能改善混合均匀性和外观色泽。

进一步地，先将木粉、硅灰粉、硅烷偶联剂、无机填料、硬脂酸锌、色素碳黑、固化剂混合均匀后再与三聚氰胺OAT甲醛树脂混合。此时，各原料能够充分地混合。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

一种三聚氰胺OAT甲醛模塑料，由下列原料制成，按重量份数计，原料包括三聚氰胺OAT甲醛树脂30份，木粉5份，硅灰粉10份，硅烷偶联剂0.3份，无机填料6份，硬脂酸锌1份，色素碳黑1份，固化剂0.1份。其中，三聚氰胺OAT甲醛树脂的制备方法为：将摩尔比为1:1.6的三聚氰胺OAT废弃物和甲醛，在pH为8.0～9.0、反应温度为80～100℃的条件下反应1～2.5h；当树脂水浊度为1:4时，停止反应；再进行真空脱水至固含量为50％，最后加入脱水后产物质量的3％的稳定剂。

一种三聚氰胺OAT甲醛模塑料的制备方法，将原料混合后在70～80℃下捏合20～30min后，再进行塑炼。

实施例2

一种三聚氰胺OAT甲醛模塑料，由下列原料制成，按重量份数计，原料包括三聚氰胺OAT甲醛树脂50份，木粉16份，硅灰粉20份，硅烷偶联剂2份，无机填料18份，硬脂酸锌5份，色素碳黑5份，固化剂0.5份。其中，三聚氰胺OAT甲醛树脂的制备方法为：将摩尔比为1:2.5的三聚氰胺OAT废弃物和甲醛，在pH为8.0～9.0、反应温度为80～100℃的条件下反应1～2.5h；当树脂水浊度为1:4时，停止反应；再进行真空脱水至固含量为55％，最后加入脱水后产物质量的12％的稳定剂。

一种三聚氰胺OAT甲醛模塑料的制备方法，将原料混合后在70～80℃下捏合20～30min后，再进行塑炼。

实施例3

一种三聚氰胺OAT甲醛模塑料，由下列原料制成，按重量份数计，原料包括三聚氰胺OAT甲醛树脂40份，木粉14份，硅灰粉15份，硅烷偶联剂1份，无机填料13份，硬脂酸锌2份，色素碳黑3份，固化剂0.2份。其中，三聚氰胺OAT甲醛树脂的制备方法为：将摩尔比为1:2的三聚氰胺OAT废弃物和甲醛，在pH为8.0～9.0、反应温度为80～100℃的条件下反应1～2.5h；当树脂水浊度为1:4时，停止反应；再进行真空脱水至固含量为52％，最后加入脱水后产物质量的10％的稳定剂。

一种三聚氰胺OAT甲醛模塑料的制备方法，将原料混合后在70～80℃下捏合20～30min后，再进行塑炼，冷却后造粒。

实施例4

一种三聚氰胺OAT甲醛模塑料，其原料及各原料的质量份数为：三聚氰胺OAT甲醛树脂48份，木粉13份，硅灰粉17份，云母10份，高磷土7份，硅烷偶联剂0.5份，硬脂酸锌2份，色素碳黑2份，固化剂(用三乙胺、对甲苯磺酸配置成pH＝7的溶液)0.5份。

其中，三聚氰胺OAT甲醛树脂制备方法：按三聚氰胺OAT废弃物和甲醛的摩尔比为1:2.0投料，在pH＝8.5、反应温度为90℃的条件下反应2h，当树脂水浊度为1:4时，停止反应，真空脱水至固含量为55％，加入脱水后产物质量的5％的稳定剂，即得三聚氰胺OAT甲醛树脂。

一种三聚氰胺OAT甲醛模塑料的制备方法。具体步骤如下：

1)将木粉、硅灰粉、无机填料、硬脂酸锌、色素碳黑、硅烷偶联剂和固化剂混合均匀后，加入三聚氰胺OAT甲醛树脂，在80℃温度下捏合20min；

2)将混合均匀的混合物加入双辊开炼机进行塑炼：辊压机前辊温度为90℃，后辊温度为150℃，塑炼时间10min；

3)冷却后造粒，即得三聚氰胺OAT甲醛模塑料。

实施例5

一种三聚氰胺OAT甲醛模塑料，其原料及各原料的质量份数为：三聚氰胺OAT甲醛树脂49份，木粉12份，硅灰粉16份，云母8份，高磷土10份，硅烷偶联剂0.5份，硬脂酸锌3份，色素碳黑1份，固化剂(用三乙胺、对甲苯磺酸配置成pH＝7的溶液)0.5份。

其中，三聚氰胺OAT甲醛树脂制备方法：按三聚氰胺OAT废弃物和甲醛的摩尔比为1:2.3投料，在pH＝8.0、反应温度为90℃的条件下反应2.5h，当树脂水浊度为1:4时，停止反应，真空脱水至固含量为53％，加入脱水后产物质量的6％的稳定剂，即得三聚氰胺OAT甲醛树脂。

一种三聚氰胺OAT甲醛模塑料的制备方法。具体步骤如下：

1)将木粉、硅灰粉、无机填料、硬脂酸锌、色素碳黑、硅烷偶联剂和固化剂混合均匀后，加入三聚氰胺OAT甲醛树脂，在80℃温度下捏合20min；

2)将混合均匀的混合物加入双辊开炼机进行塑炼：辊压机前辊温度为100℃，后辊温度为140℃，塑炼时间10min；

3)冷却后造粒，即得三聚氰胺OAT甲醛模塑料。

实施例6

一种三聚氰胺OAT甲醛模塑料，其原料及各原料的质量份数为：三聚氰胺OAT甲醛树脂45份，木粉14份，硅灰粉18份，云母8份，高磷土7份，粘土4份，硅烷偶联剂0.6份，硬脂酸锌2份，色素碳黑1份，固化剂(用三乙胺、对甲苯磺酸配置成pH＝7的溶液)0.4份。

其中，三聚氰胺OAT甲醛树脂制备方法：按三聚氰胺OAT废弃物和甲醛的摩尔比为1:2.0投料，在pH＝8.0、反应温度为80℃的条件下反应2.2h，当树脂水浊度为1:4时，停止反应，真空脱水至固含量为50％，加入脱水后产物质量的6％的稳定剂，即得三聚氰胺OAT甲醛树脂。

一种三聚氰胺OAT甲醛模塑料的制备方法。具体步骤如下：

1)将木粉、硅灰粉、无机填料、硬脂酸锌、色素碳黑、硅烷偶联剂和固化剂混合均匀后，加入三聚氰胺OAT甲醛树脂，在75℃温度下捏合25min；

2)将混合均匀的混合物加入双辊开炼机进行塑炼：辊压机前辊温度为95℃，后辊温度为150℃，塑炼时间12min；

3)冷却后造粒，即得三聚氰胺OAT甲醛模塑料。

试验例

采用现有技术常规对塑料的测试方法对实施例4～6制备出来的三聚氰胺OAT甲醛模塑料进行测试，其结果见表1。

表1测试结果

根据表1可知实施例4～实施例6提供的模塑料具有较佳的性能。

综上，通过机械混合、塑炼、造粒工艺制得三聚氰胺OAT甲醛模塑料具有良好的耐热性、阻燃性和尺寸稳定性，应用范围广泛。本发明用三聚氰胺生产过程产生的固体废弃物，实现工业固废物高附加值利用，有利于改善环境，而且显著降低了成本，经济效益明显。

以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。