專利名稱：活塞用酚醛模塑料的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種特種工程塑料，尤其涉及一種用于制造汽車、摩托車活塞的酚醛模塑料。
背景技術(shù)：
中國是一個人口大國，因此是一個巨大的消費市場。隨著中國經(jīng)濟的發(fā)展，人民生活水平的提高，物流業(yè)的高度繁榮和轎車進入家庭的大趨勢，汽車已經(jīng)成為我國國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)之一。國內(nèi)外的汽車制造商紛紛搶占中國市場，目前我國的汽車制造業(yè)蓬勃發(fā)展，消費增長也非常快。由于石油、天然氣等不可再生資源越來越稀缺，因此為了省油、省氣，汽車在向輕量化方向發(fā)展，而要汽車減輕重量，以塑料代替鋼鐵或其它金屬來制造汽車的某些零部件，不失為好的方法之一。
隨著塑料工業(yè)的進步，汽車的車燈、電器、車廂及其內(nèi)飾件等已經(jīng)是塑料類產(chǎn)品。汽車、摩托車發(fā)動機的一些零部件也在朝著用工程塑料(特別是熱固性工程塑料)來制造的方向發(fā)展，如酚醛塑料已經(jīng)用在皮帶輪、化油器、水泵、油泵、碳刷架、排氣管等要求耐熱好、強度高、尺寸穩(wěn)定的零部件；不飽和聚酯塑料已經(jīng)用在分電盤、點火器等要求耐熱好、電絕緣性好的零部件。而汽車、摩托車發(fā)動機的活塞目前主要還是用金屬鋁或鋁合金制造的。活塞對材料的要求有尺寸穩(wěn)定、耐熱、耐油、較高的強度和硬度等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是得到一種能用于制造汽車、摩托車發(fā)動機活塞的酚醛模塑料來代替現(xiàn)有的鋁合金，制造汽車、摩托車發(fā)動機的活塞。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，一種用于制造汽車、摩托車活塞的酚醛模塑料，包含以下組分a.酚醛樹脂，重量比為10～45％；b.無機填料，重量比為15～50％；c.增強材料，重量比為20～55％；d.固化劑，重量比為2～10％；e.增塑劑，重量比為1～8％；
f.固化促進劑，重量比為1～7％；g.著色劑，重量比為0～10％。
本發(fā)明中，所述酚醛樹脂是酸法酚醛樹脂和/或堿法酚醛樹脂。
本發(fā)明中，所述酸法酚醛樹脂由有機酸或無機酸催化聚合得到，其中，有機酸是由草酸、甲酸、醋酸、苯甲酸、對甲苯黃酸、水楊酸中的一種或幾種復合，無機酸是鹽酸、硫酸、硼酸、磷酸等中的一種或幾種復合。
本發(fā)明中，所述堿法酚醛樹脂由堿化合物催化聚合得到，其中，堿性化合物是氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋇、氫氧化鈣、氫氧化鎂、氨水中的一種或幾種復合。
本發(fā)明中，所述無機填料是超細云母粉、納米碳酸鈣、超細氫氧化鋁、超細珍珠巖粉、超細滑石粉、超細重金石粉、超細硅微粉、超細硅灰石粉中的一種或幾種復合。
本發(fā)明中，所述增強材料是無機纖維和/或有機纖維。
本發(fā)明中，所述無機增強材料是玻璃纖維、玄武巖纖維、硼纖維、碳纖維、石墨纖維、氧化鋁纖維等中的一種或幾種復合；所述有機纖維是芳綸纖維、尼龍纖維、聚酯纖維等中的一種或幾種復合。
本發(fā)明中，所述固化劑是酸法酚醛樹脂固化劑和/或堿法酚醛樹脂固化劑。
本發(fā)明中，所述酸法酚醛樹脂固化劑是六次甲基四胺、三乙胺、多聚甲醛、三羥甲基三聚氰胺、多羥甲基雙氰胺等中的一種或幾種復合；所述堿法酚醛樹脂固化劑是對甲苯黃酸、硼酸、磷酸中的一種或幾種復合。
本發(fā)明中，所述增塑劑是硬脂酸、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、乙撐單硬脂酰胺、乙撐雙硬脂酰胺、聚乙烯蠟、聚丙烯蠟中的一種或幾種復合。
本發(fā)明的目的還可以這樣實現(xiàn)，所述固化促進劑是氧化鎂、氧化鈣、氫氧化鎂、氫氧化鈣中的一種或幾種復合。
本發(fā)明中，所述著色劑是碳黑、鉻綠、氧化鐵紅、中鉻黃中的一種或幾種復合。
本發(fā)明中，所述酚醛樹脂重量更精確的是15～40％；所述無機填料重量更精確的是20～40％；所述增強材料重量更精確的是25～50％；所述固化劑重量更精確的是1.5～5.5％；所述增塑劑重量更精確的是1.0～4.5％；所述固化促進劑重量更精確的是1.0～3.5％；所述著色劑重量更精確的是0～5.5％。
本發(fā)明選用的酚醛樹脂具有不同苯酚環(huán)和甲醛形成的酚-次甲基結(jié)構(gòu)提高了體系的密實度，得到的酚醛模塑料具有相對密度大，模塑收縮率低，吸水率低，高溫熱失重率低，強度高，硬度高，熱變形溫度高等優(yōu)點，適用于制造汽車、摩托車活塞。
具體實施例方式
下面接合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
實施例1以酸法酚醛樹脂為基體樹脂，選用適當?shù)墓袒w系，并以無機纖維為增強材料，得到以下組分及含量的模塑料a.酸法酚醛樹脂，重量比為15.0～35.0％；b.六次甲基四胺重量比為1.5～5.0％；c.氧化鎂，重量比為1.0～2.5％；d.氫氧化鈣，重量比為1.0～4.5％；e.硬脂酸鈣，重量比為1.0～4.0％；f.玻璃纖維，重量比為25～45％；g.超細氫氧化鋁，重量比為20～40％；h.碳黑、重量比為1.5～3.5％。
將酸法酚醛樹脂在粉碎機中粉碎，達到一定的細度要求后，按配方稱好各種原材料，混合均勻。在雙輥機上輥壓成片，再在破碎機上破碎，得到模塑料。壓制試樣，測試性能如下相對密度為2.08，模塑收縮率為0.05％，洛氏硬度(E Scale)為98，熱變形溫度為182℃，缺口沖擊強度3.0KJ/m2。208℃烘烤24小時，失重率為0.32％。
實施例2以堿法酚醛樹脂為基體樹脂，選用適當?shù)墓袒w系，并以無機纖維和有機纖維的混雜為增強材料，得到以下組分及含量的模塑料a.堿法酚醛樹脂，重量比為20.0～35.0％；b.對甲苯黃酸，重量比為1.5～4.5％；c.氧化鎂，重量比為1.0～4.5％；e.硬脂酸鋅，重量比為1.0～3.5％；f.碳纖維和石墨纖維，重量比為20～35％；g.聚酯纖維，重量比為10～25％；h.納米碳酸鈣，重量比為25～40％；i.氧化鐵紅，重量比為2.0～5.0％。
將堿法酚醛樹脂按配方稱好后，加入捏合機中，開動捏合機，加入配方中的剩余原材料，混合均勻后出料。然后在雙輥機上除去揮發(fā)份，輥壓成片，再在破碎機上破碎，得到模塑料。壓制試樣，測試性能如下；相對密度為2.10，模塑收縮率為0.06％，洛氏硬度(E Scale)為95，熱變形溫度為188℃，缺口沖擊強度3.2KJ/m2。208℃烘烤24小時，失重率為0.24％。
實施例3以酸法酚醛樹脂和堿法酚醛樹脂的復合作為基體樹脂，選用適當?shù)墓袒w系，并以無機纖維和有機纖維的混雜為增強材料，得到以下組分及含量的模塑料a.酸法酚醛樹脂，重量比為10.0～20.0％；b.堿法酚醛樹脂，重量比為15.0～25.0％；c.六次甲基四胺，重量比為1.0～3.0％；d.磷酸，重量比為1.0～4.0％；e.氧化鎂，重量比為1.5～6.5％；f.乙撐單硬脂酰胺，重量比為1.0～3.0％；g.氧化鋁纖維，重量比為20～35％；h.尼龍纖維，重量比為10～25％；i.超細滑石粉，重量比為25～40％；j.鉻黃，重量比為2.0～5.0％。
將酸法酚醛樹脂在粉碎機中粉碎，達到一定的細度要求后，按配方計量；堿法酚醛樹脂按配方計量。二種樹脂一起加入捏合機中，開動捏合機，加入配方中的剩余原材料，如料太干，可加適量酒精，混合均勻后出料。然后在雙輥機上除去揮發(fā)份，輥壓成片，再在破碎機上破碎，得到模塑料。壓制試樣，測試性能如下相對密度為2.11，模塑收縮率為0.04％，洛氏硬度(E Scale)為99，熱變形溫度為191℃，缺口沖擊強度3.5KJ/m2。208℃烘烤24小時，失重率為0.29％。
以上僅是本發(fā)明的較佳實施例，本發(fā)明不受上述實施例的限制。凡是依據(jù)本專利所作的任何形式的修改或變更，均應包含在本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種活塞用酚醛模塑料，包含以下組分a.酚醛樹脂，重量比為10～45％；b.無機填料，重量比為15～50％；c.增強材料，重量比為20～55％；d.固化劑，重量比為2～10％；e.增塑劑，重量比為1～8％；f.固化促進劑，重量比為1～7％。
2.如權(quán)利要求1所述活塞用酚醛模塑料，其特征在于，所述酚醛模塑料中還包含著色劑，其重量比為0～10％。
3.如權(quán)利要求1所述活塞用酚醛模塑料，其特征在于，所述酚醛樹脂是酸法酚醛樹脂和/或堿法酚醛樹脂。
4.如權(quán)利要求3所述活塞用酚醛模塑料，其特征在于，所述酸法酚醛樹脂由有機酸或無機酸催化聚合得到，其中，有機酸是由草酸、甲酸、醋酸、苯甲酸、對甲苯黃酸、水楊酸中的一種或幾種復合，無機酸是鹽酸、硫酸、硼酸、磷酸等中的一種或幾種復合。
5.如權(quán)利要求3所述活塞用酚醛模塑料，其特征在于，所述堿法酚醛樹脂由堿化合物催化聚合得到，其中，堿性化合物是氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋇、氫氧化鈣、氫氧化鎂、氨水中的一種或幾種復合。
6.如權(quán)利要求1所述活塞用酚醛模塑料，其特征在于，所述無機填料是超細云母粉、納米碳酸鈣、超細氫氧化鋁、超細珍珠巖粉、超細滑石粉、超細重金石粉、超細硅微粉、超細硅灰石粉中的一種或幾種復合。
7.如權(quán)利要求1所述活塞用酚醛模塑料，其特征在于，所述增強材料是無機纖維和/或有機纖維。
8.如權(quán)利要求7所述活塞用酚醛模塑料，其特征在于，所述無機纖維是玻璃纖維、玄武巖纖維、硼纖維、碳纖維、石墨纖維、氧化鋁纖維中的一種或幾種復合；所述有機纖維是芳綸纖維、尼龍纖維、聚酯纖維中的一種或幾種復合。
9.如權(quán)利要求1所述活塞用酚醛模塑料，其特征在于，所述固化劑是酸法酚醛樹脂固化劑和/或堿法酚醛樹脂固化劑。
10.如權(quán)利要求9所述活塞用酚醛模塑料，其特征在于，所述酸法酚醛樹脂固化劑是六次甲基四胺、三乙胺、多聚甲醛、三羥甲基三聚氰胺、多羥甲基雙氰胺中的一種或幾種復合；所述堿法酚醛樹脂固化劑是對甲苯黃酸、硼酸、磷酸等中的一種或幾種復合。
11.如權(quán)利要求1所述活塞用酚醛模塑料，其特征在于，所述增塑劑是硬脂酸、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、乙撐單硬脂酰胺、乙撐雙硬脂酰胺中的一種或幾種復合。
12.如權(quán)利要求1所述活塞用酚醛模塑料，其特征在于，所述固化促進劑是氧化鎂、氧化鈣、氫氧化鎂、氫氧化鈣中的一種或幾種復合。
13.如權(quán)利要求2所述活塞用酚醛模塑料，其特征在于，所述著色劑是碳黑、鉻綠、氧化鐵紅、中鉻黃中的一種或幾種復合。
14.如權(quán)利要求1所述活塞用酚醛模塑料，其進一步特征在于，所述酚醛樹脂更精確的重量比是15～40％。
15.如權(quán)利要求1所述活塞用酚醛模塑料，其進一步特征在于，所述無機填料更精確的重量比是20～40％。
16.如權(quán)利要求1所述活塞用酚醛模塑料，其進一步特征在于，所述增強材料更精確的重量比是25～50％。
17.如權(quán)利要求1所述活塞用酚醛模塑料，其進一步特征在于，所述固化劑更精確的重量比是1.5～5.5％。
18.如權(quán)利要求1所述活塞用酚醛模塑料，其進一步特征在于，所述增塑劑更精確的重量比是1.0～4.5％。
19.如權(quán)利要求1所述活塞用酚醛模塑料，其進一步特征在于，所述固化促進劑更精確的重量比是1.0～3.5％；
20.如權(quán)利要求1所述活塞用酚醛模塑料，其進一步特征在于，所述著色劑更精確的重量比是0.1～5.5％。
21.如權(quán)利要求1所述活塞用酚醛模塑料，其進一步特征在于，208℃烘烤24小時，失重率不大于0.5％。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于制造汽車、摩托車活塞的酚醛模塑料。該酚醛模塑料中，酚醛樹脂用量為10～40％，無機填料用量為15～50％，增強材料用量為20～55％，固化劑用量為2～10％，增塑劑用量為1～8％，固化促進劑用量為1～10％，著色劑用量為0～10％。本發(fā)明得到的用于制造汽車、摩托車活塞的酚醛模塑料，其模塑制品具有尺寸穩(wěn)定性高，硬度高，力學強度高，熱變形溫度高，高溫熱失重率低，模塑收縮率和后收縮率低，吸水率低。
文檔編號C08K7/00GK1493614SQ0213773
公開日2004年5月5日 申請日期2002年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月30日
發(fā)明者朱永茂, 劉勇, 楊瑋, 沐霖 申請人:上海歐亞合成材料科技有限公司