專利名稱：：一種連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)苯乙烯-丙烯腈共聚物的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)苯乙烯-丙烯腈共聚物的制備方法，屬于聚合物加工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：苯乙烯-丙烯腈樹脂(以下簡稱為AS)是一種通用型苯乙烯系樹脂，可以直接注射成塑料制品，也可作為丙烯腈一丁二烯一苯乙烯共聚物(ABS)的原材料。而玻纖增強(qiáng)AS因其具有良好的加工性能、尺寸穩(wěn)定性和拉伸強(qiáng)度在家用電器領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用價(jià)值，如空調(diào)中的軸流、貫流風(fēng)葉。但通用的玻纖增強(qiáng)AS產(chǎn)品在拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和模量，以及缺口沖擊強(qiáng)度方面不能滿足應(yīng)用的要求。因此，需要通過進(jìn)一步的改性以提高其綜合性能。Klumperman等(W091/15543)曾以苯乙烯-馬來酸酐共聚物(SMA)、ABS、AS和玻纖為原料，共混制得ABS復(fù)合物。該復(fù)合物雖然提高了維卡軟化溫度，但彎曲模量太低，只有5000MPa。并且由于加入了大量的ABS和SMA，使制造成本上升。另外，中國專利CN1362443A和CN1352212A中，采用了甲基丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)、AS、SMA、ABS和玻纖作為原料，共混制得AS復(fù)合物。但其增加了玻纖浸滯處理步驟，特別是后一篇專利，更涉及價(jià)格不菲的硅烷偶聯(lián)劑和玻纖浸滯處理步驟，工藝復(fù)雜性和成本進(jìn)一步提高。另外，中國專利CN1218995C采用在SMA、AS和玻璃纖維中引入PC(聚碳酸酯)以及PC和MBS或苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)的方法，可以有效的提高復(fù)合材料的彎曲模量、拉伸強(qiáng)度，但其采用價(jià)格更高的PC，較大的增加了材料成本。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種具有較高的拉伸強(qiáng)度、彎曲模量以及沖擊強(qiáng)度的連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)苯乙烯-丙烯腈共聚物的制備方法。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用苯乙烯-丙烯腈作為基體組分，連續(xù)玻璃纖維和聚酯樹脂作為增強(qiáng)組分。所采取的技術(shù)方案包括下列步驟1.以重量百分配比備料苯乙烯-丙烯腈共聚物3070連續(xù)玻璃纖維1040聚酯樹脂520增韌劑515偶聯(lián)劑0.20.5相容劑515抗氧劑0.30.5其中，所述苯乙烯-丙烯腈共聚物為外購產(chǎn)品，苯乙烯和丙烯腈重量百分?jǐn)?shù)分別為65%80%和35%20%。所述連續(xù)玻璃纖維為一種外購無堿玻璃纖維，直徑為1025um。所述聚酯樹脂為聚對苯二甲酸乙二醇酯和\或聚對苯二甲酸丁二醇酯。所述增韌劑，外購，是馬來酸酐接枝聚烯烴彈性體，乙烯一丙烯酸丁酯一甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物等。所述偶聯(lián)劑為外購氨基硅烷類偶聯(lián)劑。所述相容劑為外購苯乙烯-馬來酸酐無規(guī)共聚物。所述抗氧劑為外購四[e_(3,5-二特丁基一4_羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯。2.設(shè)定擠出機(jī)工作條件一區(qū)溫度180200。C，二區(qū)溫度21022(TC，三區(qū)和四區(qū)的溫度分別為220230。C，五區(qū)九區(qū)的溫度分別為23024(TC;主機(jī)轉(zhuǎn)速300400轉(zhuǎn)/分鐘。3.將所述的苯乙烯一丙烯腈共聚物、聚酯樹脂、增韌劑、偶聯(lián)劑、相容劑和抗氧劑在高速混合器里，在室溫條件下混合均勻后進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)。4.在擠出機(jī)第四溫度區(qū)加入步驟l所述連續(xù)玻璃纖維；5.擠出后冷卻、干燥、切粒即得成品。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是采用連續(xù)玻璃纖維作為增強(qiáng)組分，通過在苯乙烯-丙烯腈共聚物中引入聚酯成分來增加共聚物的強(qiáng)度以及韌性，制備的共混物具有較高的拉伸強(qiáng)度、彎曲模量以及沖擊強(qiáng)度。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明基體樹脂為苯乙烯一丙烯腈共聚物，鎮(zhèn)江國亨化學(xué)公司生產(chǎn)，牌號為D168，簡稱SAN苯乙烯和丙烯腈重量百分?jǐn)?shù)分別為65%80%和35%20%;連續(xù)玻璃纖維采用浙江巨石集團(tuán)的ER13-2000-988A;聚酯樹脂為聚對苯二甲酸丁二醇酯，中國石化集團(tuán)資產(chǎn)經(jīng)營管理有限公司儀征分公司工程塑料廠生產(chǎn)，牌號為L2100，簡稱PBT，或聚對苯二甲酸乙二醇酯，簡稱PET;增韌劑采用美國杜邦公司的乙烯一丙烯酸丁酯一甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物，牌號PTW，簡稱PTW，或馬來酸酐接枝聚烯烴彈性體,牌號493D，簡稱MPOE;偶聯(lián)劑選用硅烷偶聯(lián)劑，Y-氨丙基三乙氧基硅垸，荊州江漢精細(xì)化工有限公司生產(chǎn)，牌號為KH550，簡稱KH550;相容劑選用上海石油化工研究院生產(chǎn)的苯乙烯-馬來酸酐無規(guī)共聚物，牌號為SMA218，簡稱SMA;抗氧劑選用化學(xué)名稱為四[P-(3,5-二特丁基_4一羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，瑞士汽巴精化公司生產(chǎn)，商品名Irganox1010，簡稱IOIO。采用瑞亞公司生產(chǎn)的72A(長徑比為40)雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)，加工工藝如下一區(qū)溫度180200°C，二區(qū)溫度210220。C，三區(qū)和四區(qū)的溫度分別為220230。C，五區(qū)九區(qū)的溫度分別為230240。C;主機(jī)轉(zhuǎn)速300400轉(zhuǎn)/分鐘。實(shí)施例l在高速混合器中，以重量百分計(jì)，加入65。/。SAN，5%PBT，5%PTW，0.2%KH550，5%SMA，0.3%1010，在室溫條件下混合均勻，進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)，在雙螺桿擠出機(jī)第四溫度區(qū)加入重量百分?jǐn)?shù)為19.5%的玻璃纖維。加工條件為一區(qū)溫度190。C，二區(qū)溫度210。C，三區(qū)溫度225。C，四區(qū)、五區(qū)、六區(qū)和九區(qū)溫度分別為230。C，七區(qū)和八區(qū)溫度分別為240'C;主機(jī)轉(zhuǎn)速350轉(zhuǎn)/分鐘。實(shí)施例2將實(shí)施例1中，S緒的重量百分?jǐn)?shù)改為6(m，PBT改為10。/。，其余按實(shí)施例l相同的配料和加工條件操作。實(shí)施例3在高速混合器中，以重量百分計(jì)，加入54。/。SAN，10%PBT，5.4%MP0E，0.3%KH550，5%SMA，0.3%1010，放入高速混合器中，在室溫條件下混合均勻，進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)，在雙螺桿擠出機(jī)第四溫度區(qū)加入重量百分?jǐn)?shù)為25%的玻璃纖維。加工條件為一區(qū)溫度190°C，二區(qū)溫度21(TC，三區(qū)溫度225。C,四區(qū)、五區(qū)、六區(qū)和九區(qū)溫度分別為230。C，七區(qū)和八區(qū)溫度分別為24(TC;主機(jī)轉(zhuǎn)速350轉(zhuǎn)/分鐘。實(shí)施例4在高速混合器中，以重量百分計(jì)，加入50。/。SAN,15%PET，5%PTW，0.5%KH550，5%SMA，0.5W010,在室溫條件下混合均勻，進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)，在雙螺桿擠出機(jī)第四溫度區(qū)加入重量百分?jǐn)?shù)為24%的玻璃纖維。加工條件為一區(qū)溫度180。C，二區(qū)溫度220。C，三區(qū)溫度225'C，四區(qū)、五區(qū)、六區(qū)和九區(qū)溫度分別為23(TC，七區(qū)和八區(qū)溫度分別為240'C;主機(jī)轉(zhuǎn)速350轉(zhuǎn)/分鐘。實(shí)施例5在高速混合器中，以重量百分計(jì)，加入50。/。SAN，10%PBT，15%M0PE，0.2%KH550，10%SMA，0.3%1010，在室溫條件下混合均勻，進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)，在雙螺桿擠出機(jī)第四溫度區(qū)加入重量百分?jǐn)?shù)為14.5%的玻璃纖維。加工條件為一區(qū)溫度190。C，二區(qū)溫度210。C,三區(qū)、四區(qū)、五區(qū)、六區(qū)和九區(qū)溫度分別為230'C，七區(qū)和八區(qū)溫度分別為24(TC;主機(jī)轉(zhuǎn)速300轉(zhuǎn)/分鐘。實(shí)施例6在高速混合器中，以重量百分計(jì)，加入45。/。SAN，5%PET，5%MP0E，0.2%KH550，6.5%SMA，0.3%1010，在室溫條件下混合均勻，進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)，在雙螺桿擠出機(jī)第四溫度區(qū)加入重量百分?jǐn)?shù)為38%的玻璃纖維。加工條件為一區(qū)溫度190。C，二區(qū)溫度21(TC，三區(qū)溫度225'C、四區(qū)、五區(qū)、六區(qū)和九區(qū)溫度分別為23(TC，七區(qū)和八區(qū)溫度分別為24(TC;主機(jī)轉(zhuǎn)速350轉(zhuǎn)/分鐘。實(shí)施例7在高速混合器中，以重量百分計(jì)，加入35。/。SAN，5。/。PBT和5。/。PET，9.5%PTW，0.2%KH550，15%SMA，0.3%1010，在室溫條件下混合均勻，進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)，在雙螺桿擠出機(jī)第四溫度區(qū)加入重量百分?jǐn)?shù)為30%的玻璃纖維。加工條件為一區(qū)溫度19(TC，二區(qū)溫度21(TC，三區(qū)溫度225"、四區(qū)、五區(qū)、六區(qū)和九區(qū)溫度分別為230。C，七區(qū)和八區(qū)溫度分別為240'C;主機(jī)轉(zhuǎn)速400轉(zhuǎn)/分鐘。實(shí)施例8在高速混合器中，以重量百分計(jì)，加入50。/。SAN，5WBT和5。/。PET，9.5%PTW，0.2°/。KH550，10%SMA，0.3%1010，在室溫條件下混合均勻，進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)，在雙螺桿擠出機(jī)第四溫度區(qū)加入重量百分?jǐn)?shù)為20%的玻璃纖維。加工條件為一區(qū)溫度19(TC，二區(qū)溫度21(TC，三區(qū)溫度225'C、四區(qū)、五區(qū)、六區(qū)和九區(qū)溫度分別為23(TC，七區(qū)和八區(qū)溫度分別為24(TC;主機(jī)轉(zhuǎn)速400轉(zhuǎn)/分鐘。實(shí)施例9在高速混合器中，以重量百分計(jì)，加入50。/。SAN，20%PET，5.5%PTW，Q.2%KH550，14%SMA,0.3%1010，放入高速混合器中，在室溫條件下混合均勻，進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)，在雙螺桿擠出機(jī)第四溫度區(qū)加入重量百分?jǐn)?shù)為10%的玻璃纖維。加工條件為一區(qū)溫度19(TC，二區(qū)溫度21(TC，三區(qū)溫度225。C、四區(qū)、五區(qū)、六區(qū)和九區(qū)溫度分別為230。C，七區(qū)和八區(qū)溫度分別為240。C;主機(jī)轉(zhuǎn)速400轉(zhuǎn)/分鐘。對比實(shí)施例l在高速混合器中，以重量百分計(jì)，加入80。/。SAN，0.2%KH550，0.3%1010，在室溫條件下混合均勻，進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)，在雙螺桿擠出機(jī)第四溫度區(qū)加入重量百分?jǐn)?shù)為19.5%的玻璃纖維。加工條件為一區(qū)溫度19(TC，二區(qū)溫度210'C，三區(qū)溫度225。C、四區(qū)、五區(qū)、六區(qū)和九區(qū)溫度分別為23(TC，七區(qū)和八區(qū)溫度分別為240'C;主機(jī)轉(zhuǎn)速350轉(zhuǎn)/分鐘。對比實(shí)施例2在高速混合器中，以重量百分計(jì)，加入70。/。SAN，0.2%KH550，0.3%1010，在室溫條件下混合均勻，進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)，在雙螺桿擠出機(jī)第四溫度區(qū)加入重量百分?jǐn)?shù)為29.5%的玻璃纖維。加工條件為一區(qū)溫度19(TC，二區(qū)溫度210'C，三區(qū)溫度225。C、四區(qū)、五區(qū)、六區(qū)和九區(qū)溫度分別為230。C，七區(qū)和八區(qū)溫度分別為240。C;主機(jī)轉(zhuǎn)速350轉(zhuǎn)/分鐘。性能測試缺口沖擊強(qiáng)度按ASTMD256標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試，試樣尺寸為64隱X12.7腿X3.2咖，缺口深度為2.2咖。測試設(shè)備為美國WillowGrove公司的TiniusOlisen沖擊試驗(yàn)機(jī)。拉伸性能測試按ASTMD638標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試，試樣尺寸為168mmX13mmX3.2mm，測試速度為50mm/min，測試設(shè)備為德國Zwick公司的電子拉力實(shí)驗(yàn)機(jī)。彎曲性能的測試按ASTMD790標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試，試樣尺寸為64mmX12.7mmX3.2咖，跨距為50mm,測試速度為l.26mm/min，測試設(shè)備為德國Zwick公司的電子拉力實(shí)驗(yàn)機(jī)。實(shí)施例和對比實(shí)施例配方及性能比較<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>從上表中可以看出，經(jīng)彈性體改性的PC/SAN合金，其沖擊強(qiáng)度和斷裂伸長率比未經(jīng)改性的PC/SAN合金大為提高。從上表中可以看出，聚酯的加入可以提高玻纖增強(qiáng)苯乙烯一丙烯腈共聚物的力學(xué)性能，特別是拉伸斷裂強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度，但對于缺口沖擊強(qiáng)度影響不大；增韌劑的加入，可以提高共聚物的缺口沖擊強(qiáng)度。通過本發(fā)明，可以制備具有更高拉伸強(qiáng)度、彎曲模量以及沖擊強(qiáng)度的玻纖增強(qiáng)苯乙烯一丙烯腈共混物。權(quán)利要求1.一種連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)苯乙烯-丙烯腈共聚物的制備方法，采用苯乙烯-丙烯腈作為基體組分，連續(xù)玻璃纖維和聚酯樹脂作為增強(qiáng)組分，其特征在于，包括下列步驟，1)以重量百分配比備料苯乙烯-丙烯腈共聚物30～70、連續(xù)玻璃纖維10～40、聚酯樹脂5～20、增韌劑5～15、偶聯(lián)劑0.2～0.5、相容劑5～15、抗氧劑0.3～0.5。2)設(shè)定擠出機(jī)工作條件一區(qū)溫度180～200℃，二區(qū)溫度210～220℃，三區(qū)和四區(qū)的溫度分別為220～230℃，五區(qū)～九區(qū)的溫度分別為230～240℃，主機(jī)轉(zhuǎn)速300～400轉(zhuǎn)/分鐘；4)將步驟1)所述苯乙烯—丙烯腈共聚物、聚酯樹脂、增韌劑、偶聯(lián)劑、相容劑和抗氧劑置入高速混合器，室溫下混合均勻后進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)；5)在擠出機(jī)第四溫度區(qū)加入步驟1)所述連續(xù)玻璃纖維；6)擠出后冷卻、干燥、切粒即得成品。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述一種連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)苯乙烯-丙烯腈共聚物的制備方法，其特征在于，步驟l)所述連續(xù)玻璃纖維為無堿玻璃纖維，直徑為1025ym。3.根據(jù)權(quán)利要求l所述一種連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)苯乙烯-丙烯腈共聚物的制備方法，其特征在于，步驟1)所述聚酯樹脂為聚對苯二甲酸乙二醇酯和\或聚對苯二甲酸丁二醇酯。4.5.根據(jù)權(quán)利要求l所述一種連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)苯乙烯-丙烯腈共聚物的制備方法，其特征在于，步驟l)所述增韌劑是馬來酸酐接枝聚烯烴彈性體、或乙烯一丙烯酸丁酯一甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物。6.根據(jù)權(quán)利要求l所述一種連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)苯乙烯-丙烯腈共聚物的制備方法，其特征在于，步驟l)所述偶聯(lián)劑為氨基硅烷類偶聯(lián)劑。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)苯乙烯-丙烯腈共聚物的制備方法，其特征在于，步驟l)所述的相容劑為苯乙烯-馬來酸酐無規(guī)共聚物。8.根據(jù)權(quán)利要求l所述一種連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)苯乙烯-丙烯腈共聚物的制備方法，其特征在于，步驟i)所述的抗氧劑為四[e-(3，5-二特丁基一4一羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯。全文摘要一種連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)苯乙烯-丙烯腈共聚物的制備方法采用苯乙烯-丙烯腈作為基體組分，連續(xù)玻璃纖維和聚酯樹脂作為增強(qiáng)組分，其特征在于，包括下列步驟1.按各組分重量百分?jǐn)?shù)稱取除玻璃纖維外的各組分；2.將上述組分置入高速混合器內(nèi)，室溫混合均勻后進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)；3.在擠出機(jī)第四溫度區(qū)加入連續(xù)玻璃纖維；4.擠出后冷卻、干燥、切粒即得成品。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是采用連續(xù)玻璃纖維作為增強(qiáng)組分，通過在苯乙烯-丙烯腈共聚物中引入聚酯成分來增加共聚物的強(qiáng)度以及韌性，制備的共混物具有較高的拉伸強(qiáng)度、彎曲模量以及沖擊強(qiáng)度。文檔編號C08J5/04GK101367976SQ20081004148公開日2009年2月18日申請日期2008年8月7日優(yōu)先權(quán)日2008年8月7日發(fā)明者馮德才,梁榮朗,殷年偉,妤蘇,偉陳申請人:上海金發(fā)科技發(fā)展有限公司;金發(fā)科技股份有限公司