本发明涉及复合材料，具体为一种光固化型片状模塑料及其制备方法。
背景技术：
1、片状模塑料(smc)是一种热固性复合材料，由树脂、玻璃纤维、填充剂和催化剂等组成。它起源于20世纪40年代，最初应用于航空工业，因其轻质和高强度而受到重视。随着技术发展，smc的应用领域逐渐扩展到汽车、建筑、电气和体育器材等行业。smc具有许多优势，包括耐腐蚀、耐热、电绝缘性能良好以及易于加工成型。这些特性使其成为制造汽车部件、电气绝缘件和建筑结构件的理想材料。
2、现有的片状模塑料在成型加工时通常需要加热固化，难以满足一些在户外即时使用施工的场景，如管道修补、保温层铺贴等。因此，为了解决上述问题，本发明制备了一种光固化型片状模塑料。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种光固化型片状模塑料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
3、较为优化地：所述光固化型片状模塑料包括以下组分：200-300份树脂基体、50-100份添加剂、1-2份光引发剂、1-2份阻聚剂、300-400份无机填料、2-5份增稠剂、100-450份的增强基体材料。
4、较为优化地：所述树脂基体包括不饱和聚酯、乙烯基树脂中的一种或多种；所述光引发剂包括苯偶酰类、烷基苯酮类、二苯甲酮类、硫杂蒽酮类、重氮盐、二烷基碘鎓盐中的一种或多种；所述阻聚剂为三(n-亚硝基-n-苯基羟胺)铝盐；所述增稠剂包括氧化钙、氧化镁、氢氧化钙、氢氧化镁中的一种或多种；所述增强基体材料包括短切纤维、短切纤维织物、长切纤维、长切纤维织物中的一种或多种。
5、较为优化地：所述添加剂的制备方法为：(1)将季戊四醇与甲醇钾在50-60℃下搅拌1-2h，保护气氛下，升温至95-100℃，缓慢加入甘油醇单体，搅拌3-4h，分离干燥得到中间体a；(2)将dmap、中间体a、2-羟基-4-戊烯酸混合加入至二氯甲烷中，再加入dcc，在30-40℃下反应40-50min，分离干燥得到添加剂。
6、较为优化地：所述中间体a包括以下组分：按重量份数计，0.1-0.2份季戊四醇、0.4-0.5份甲醇钾、11-13份甘油醇单体；所述添加剂包括以下组分：按重量份数计，20-22份中间体a、18-20份2-羟基-4-戊烯酸。
7、较为优化地：所述无机填料是碳酸钙、改性二氧化钛的组合物，碳酸钙与改性二氧化钛的质量比为1：(1.2-1.5)。
8、较为优化地：所述改性二氧化钛的制备方法为：(1)将水杨醛、丙烯腈、三乙烯二胺混合，在140-150℃下反应30-50min，分离得到黄色固体；(2)将黄色固体和氢氧化钠混合，搅拌回流3-5h，用盐酸调节ph＝3-4，抽滤干燥；将得到的固体和二氯亚砜，回流反应1.5-2h，减压蒸干，得到中间体b；(3)将中间体b、氨己烯酸、四氢呋喃混合，加入三乙胺，室温搅拌3-4h，萃取，洗脱，重结晶，得到改性剂；(4)将纳米二氧化钛溶于甲苯中，保护气氛下，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷，在80-90℃下反应4-5h，干燥得到氨基化二氧化钛；(5)将氨基化二氧化钛溶于乙酸乙酯中，加入改性剂和苯磺酸，在60-70℃下反应4-5h，抽滤，洗涤干燥得到改性二氧化钛。
9、较为优化地：所述黄色固体包括以下组分：按重量份数计，1-2份水杨醛、1-2份丙烯腈、0.5-0.6份三乙烯二胺；所述改性剂包括以下组分：按重量份数计，1-2份中间体b、1-2份氨己烯酸；所述氨基化二氧化钛包括以下组分：按重量份数计，5-6份纳米二氧化钛、8-10份γ-氨丙基三乙氧基硅烷；所述改性二氧化钛包括以下组分：按重量份数计，1-2份氨基化二氧化钛、1-2份改性剂、0.5-0.7份苯磺酸。
10、较为优化地：包括以下步骤：
11、步骤一：将树脂基体、光引发剂、阻聚剂、添加剂、无机填料搅拌混匀，得到树脂糊；
12、步骤二：将树脂糊、增稠剂、增强基体材料加入至smc机组中，通过压力辊碾压紧实，得到smc片材；
13、步骤三：将smc片材收卷，在40-50℃下增稠12-15h，得到成品。
14、较为优化地：所述成品可以光固化得到片状模塑料。
15、本发明通过加入添加剂，并在无机填料中使用改性二氧化钛，二者联合作用，使得制得的光固化片材能够在紫外光下快速固化。具体如下：
16、其一：本发明制备的添加剂是一种多羟基化合物，羟基官能团能够与多个自由基反应，形成较多的交联点，增加固化网络的交联密度，并且其末端具有烯基，能够和乙烯基树脂较好的聚合，提高材料的机械强度。同时，较多的羟基能够增强对紫外光的吸收，使光引发剂的活性提高，减少固化所需时间，并且添加剂是一种大分子物质，能够减少加工过程中树脂的流动性，提高最终产品的质量。
17、其二：纳米二氧化钛主要吸收uvb，对片材在紫外线下固化影响有限，因此本发明首先使用硅烷偶联剂对纳米二氧化钛进行改性，使其表面接枝氨基基团，之后与合成的改性剂反应，制得改性二氧化钛。改性二氧化钛具有吡喃结构，其双键和氧原子形成的共轭体系能够吸收紫外光或可见光，并作为能量供体，将能量转移到光引发剂的活性中心，促进光化学反应的进行，使片材的固化效率提高；并且纳米二氧化钛接枝的化学分子具有端烯基，能够较好的和乙烯基树脂聚合，有效的提高了材料的强度。
18、其三：苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦(bapo184)的吸收波长范围为360-410nm；1-羟基环已基苯基甲酮的吸收波长范围为244-350nm，两者复配扩大了光固化的波长范围进而提高了固化速度。
1.一种光固化型片状模塑料，其特征在于：所述光固化型片状模塑料包括以下组分：200-300份树脂基体、50-100份添加剂、1-2份光引发剂、1-2份阻聚剂、300-400份无机填料、2-5份增稠剂、100-450份的增强基体材料。
2.根据权利要求1所述的一种光固化型片状模塑料，其特征在于：所述树脂基体包括不饱和聚酯、乙烯基树脂中的一种或多种；所述光引发剂包括苯偶酰类、烷基苯酮类、二苯甲酮类、硫杂蒽酮类、重氮盐、二烷基碘鎓盐中的一种或多种；所述阻聚剂为三(n-亚硝基-n-苯基羟胺)铝盐；所述增稠剂包括氧化钙、氧化镁、氢氧化钙、氢氧化镁中的一种或多种；所述增强基体材料包括短切纤维、短切纤维织物、长切纤维、长切纤维织物中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种光固化型片状模塑料，其特征在于：所述添加剂的制备方法为：(1)将季戊四醇与甲醇钾在50-60℃下搅拌1-2h，保护气氛下，升温至95-100℃，缓慢加入甘油醇单体，搅拌3-4h，分离干燥得到中间体a；(2)将dmap、中间体a、2-羟基-4-戊烯酸混合加入至二氯甲烷中，再加入dcc，在30-40℃下反应40-50min，分离干燥得到添加剂。
4.根据权利要求3所述的一种光固化型片状模塑料，其特征在于：所述中间体a包括以下组分：按重量份数计，0.1-0.2份季戊四醇、0.4-0.5份甲醇钾、11-13份甘油醇单体；所述添加剂包括以下组分：按重量份数计，20-22份中间体a、18-20份2-羟基-4-戊烯酸。
5.根据权利要求1所述的一种光固化型片状模塑料，其特征在于：所述无机填料是碳酸钙、改性二氧化钛的组合物，碳酸钙与改性二氧化钛的质量比为1：(1.2-1.5)。
6.根据权利要求5所述的一种光固化型片状模塑料，其特征在于：所述改性二氧化钛的制备方法为：(1)将水杨醛、丙烯腈、三乙烯二胺混合，在140-150℃下反应30-50min，分离得到黄色固体；(2)将黄色固体和氢氧化钠混合，搅拌回流3-5h，用盐酸调节ph＝3-4，抽滤干燥；将得到的固体和二氯亚砜，回流反应1.5-2h，减压蒸干，得到中间体b；(3)将中间体b、氨己烯酸、四氢呋喃混合，加入三乙胺，室温搅拌3-4h，萃取，洗脱，重结晶，得到改性剂；(4)将纳米二氧化钛溶于甲苯中，保护气氛下，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷，在80-90℃下反应4-5h，干燥得到氨基化二氧化钛；(5)将氨基化二氧化钛溶于乙酸乙酯中，加入改性剂和苯磺酸，在60-70℃下反应4-5h，抽滤，洗涤干燥得到改性二氧化钛。
7.根据权利要求6所述的一种光固化型片状模塑料，其特征在于：所述黄色固体包括以下组分：按重量份数计，1-2份水杨醛、1-2份丙烯腈、0.5-0.6份三乙烯二胺；所述改性剂包括以下组分：按重量份数计，1-2份中间体b、1-2份氨己烯酸；所述氨基化二氧化钛包括以下组分：按重量份数计，5-6份纳米二氧化钛、8-10份γ-氨丙基三乙氧基硅烷；所述改性二氧化钛包括以下组分：按重量份数计，1-2份氨基化二氧化钛、1-2份改性剂、0.5-0.7份苯磺酸。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种光固化型片状模塑料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
9.根据权利要求8任一项所述的一种光固化型片状模塑料的制备方法，其特征在于：所述成品可以光固化得到片状模塑料。
