專利名稱：天然纖維增強(qiáng)苯乙烯馬來(lái)酸酐共聚物組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種苯乙烯馬來(lái)酸酐共聚物組合物及其制備方法，尤其是涉及一種天然纖維增強(qiáng)苯乙烯馬來(lái)酸酐共聚物組合物及其制備方法。
背景技術(shù)：
苯乙烯和馬來(lái)酸酐共聚物也是常用的高分子材料，其制造方法已知，所述方法已詳細(xì)描述于文獻(xiàn)中，特別是US^71939. US2769804。近年來(lái)，各國(guó)對(duì)生態(tài)環(huán)境不斷關(guān)注，使材料科學(xué)工程技術(shù)人員對(duì)天然纖維這類可降解、無(wú)污染材料產(chǎn)生極大的興趣和關(guān)注，提出了環(huán)境協(xié)調(diào)材料(Environment Conscious Materials,Ecomaterials)的概念，拓寬了天然纖維復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域和范圍，使其在環(huán)境材料中顯示越來(lái)越重要的地位。與傳統(tǒng)增強(qiáng)材料玻璃纖維、碳纖維相比，天然纖維具有高比性能、絕緣、隔熱、價(jià)廉、資源豐富、可回收、可降解、可再生等優(yōu)點(diǎn)，可用做隔音材料、裝潢材料、包裝材料、緩沖材料、汽車工業(yè)中的內(nèi)裝飾板材、車用零部件等材料，以及其他功能性材料等。天然纖維主要是由纖維素、半纖維素、木質(zhì)素、果膠、脂蠟質(zhì)及水溶性物質(zhì)等組成， 纖維素是天然纖維中最重要的組分，纖維素大分子含有大量羥基，分子內(nèi)或分子間容易形成氫鍵，使其表現(xiàn)出較強(qiáng)的極性和親水性，導(dǎo)致與材料基體相容性變差。所以，雖然天然纖維優(yōu)點(diǎn)頗多，與材料的相容性差限制了其應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種利用苯乙烯馬來(lái)酸酐共聚物中的羧基與天然纖維表面的羥基可發(fā)生酯化反應(yīng)起到與基材的良好的增容作用的天然纖維增強(qiáng)苯乙烯馬來(lái)酸酐共聚物組合物及其制備方法。本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)—種天然纖維增強(qiáng)苯乙烯馬來(lái)酸酐共聚物組合物，其特征在于，該組合物包括以下組分及重量百分比含量苯乙烯馬來(lái)酸酐共聚物 10-50 ；橡膠彈性體10-40 ；苯乙烯丙烯腈共聚物 5-25 ；天然纖維5-40;加工助劑0.1-1.5。所述的苯乙烯馬來(lái)酸酐共聚物的分子量為20000-300000，其中馬來(lái)酸酐的含量為 Iwt% -50wt%，分子量?jī)?yōu)選50000-180000，馬來(lái)酸酐的重量含量?jī)?yōu)選為15wt% -35wt%。所述的橡膠彈性體為ABS (苯乙烯-丁二烯-丙烯腈三元共聚物)、ASA(丙烯酸酯-苯乙烯-丙烯腈三元共聚物)、MBS (丙烯酸酯-苯乙烯-丁二烯三元共聚物)、AES (苯乙烯-丙烯腈-乙丙橡膠接枝共聚物)、MAS(甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯-苯乙烯三元共
3聚物)、EPDM(三元乙丙橡膠)、POE(烯-辛烯共聚物)、ACR(丙烯酸酯橡膠)或硅-丙烯酸酯橡膠中的一種或幾種。所述的苯乙烯丙烯腈共聚物的分子量為15000-200000，其中含有60wt% -80wt% 的苯乙烯和20wt% _40wt%的丙烯腈。所述的天然纖維選自劍麻、苧麻、亞麻、大麻、黃麻或竹纖維的植物纖維的一種或幾種，優(yōu)選劍麻。所述的加工助劑選自潤(rùn)滑劑、抗氧劑、脫模劑或著色劑中的一種或幾種。所述的潤(rùn)滑劑包括乙撐雙硬脂酰胺(EBS)、季戊四醇硬脂酸酯(PETQ或聚乙烯蠟；所述的抗氧劑包括亞磷酸酯類抗氧劑或受阻酚類抗氧劑；所述的脫模劑包括硅酮類脫模劑；所述的著色劑包括炭黑、I^e2O3紅或Ti02。一種天然纖維增強(qiáng)苯乙烯馬來(lái)酸酐共聚物組合物的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)按照以下組分及重量百分比含量備料苯乙烯馬來(lái)酸酐共聚物10-50 ；橡膠彈性體10-40 ；苯乙烯丙烯腈共聚物 5-25 ；天然纖維5-40 ；加工助劑0. 1-1. 5 ；(2)將以上組分按比例在高速混合器中預(yù)混3-10分鐘后導(dǎo)出，然后放入螺桿機(jī)中，控制螺桿機(jī)的轉(zhuǎn)速為300-500rpm，溫度為220_270°C，進(jìn)行擠出造粒得到產(chǎn)品。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)引入天然纖維為增強(qiáng)材料，最突出的特點(diǎn)為生物降解在微生物合成的纖維素酶作用下，水解分解；(2)通過(guò)優(yōu)選苯乙烯馬來(lái)酸酐共聚物中的馬來(lái)酸酐含量，使其與天然纖維具備良好的相容性，機(jī)理是天然纖維表面的羥基與馬來(lái)酸酐的羧基發(fā)生酯化反應(yīng)來(lái)起到增容作用。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例1 9(1)材料組成組分A-I =SMA的分子量為110000，馬來(lái)酸酐含量，市售；組分A-2 =SMA的分子量為140000，馬來(lái)酸酐含量17%，上海石化研究院生產(chǎn)；組分A-3 =SMA的分子量為110000，馬來(lái)酸酐含量30%，市售；組分A-4 SAN-Crylic acid，市售；組分B-I :ABS的丁二烯含量M %，苯乙烯含量34%，丙烯腈含量12%，韓國(guó)錦湖石化生產(chǎn)；組份B-2 =ACR (丙烯酸酯橡膠)，市售；組分C :SAN的分子量為125000，其中苯乙烯丁二烯=72 28，韓國(guó)錦湖石化生產(chǎn)；組分D-I 天然纖維劍麻，市售；組分D-2 天然纖維竹纖維，市售；組分E 加工助劑，包括潤(rùn)滑劑乙撐雙硬脂酰胺、亞磷酸酯類抗氧劑IRGAFOS 168、受阻酚IRGAN0X1076和硅酮類脫模劑道康寧MB-50，三者重量比為2 1 2 1 1。按照以上組成準(zhǔn)備材料，具體的成分如表1所示。將以上組分按比例在高速混合器中預(yù)混5分鐘后導(dǎo)出，然后放入螺桿機(jī)中，控制螺桿機(jī)的轉(zhuǎn)速為400rpm，溫度為250°C，進(jìn)行擠出造粒得到產(chǎn)品。表1各組分及含量
權(quán)利要求
1.一種天然纖維增強(qiáng)苯乙烯馬來(lái)酸酐共聚物組合物，其特征在于，該組合物包括以下組分及重量百分比含量苯乙烯馬來(lái)酸酐共聚物 10-50 ； 橡膠彈性體10-40 ；苯乙烯丙烯腈共聚物 5-25 ； 天然纖維5-40 ；加工助劑0.1-1.5。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種天然纖維增強(qiáng)苯乙烯馬來(lái)酸酐共聚物組合物，其特征在于，所述的苯乙烯馬來(lái)酸酐共聚物的分子量為20000-300000，其中馬來(lái)酸酐的含量為 Iwt % -50wt%，分子量?jī)?yōu)選50000-180000，馬來(lái)酸酐的重量含量?jī)?yōu)選為15wt% -35wt%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種天然纖維增強(qiáng)苯乙烯馬來(lái)酸酐共聚物組合物，其特征在于，所述的橡膠彈性體為ABS (苯乙烯-丁二烯-丙烯腈三元共聚物)、ASA (丙烯酸酯-苯乙烯-丙烯腈三元共聚物)、MBS (丙烯酸酯-苯乙烯-丁二烯三元共聚物)、AES (苯乙烯-丙烯腈-乙丙橡膠接枝共聚物)、MAS(甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯-苯乙烯三元共聚物)、 EPDM(三元乙丙橡膠)、Ρ0Ε(乙烯-辛烯共聚物)、ACR(丙烯酸酯橡膠)或硅-丙烯酸酯橡膠中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種天然纖維增強(qiáng)苯乙烯馬來(lái)酸酐共聚物組合物，其特征在于，所述的苯乙烯丙烯腈共聚物的分子量為15000-200000，其中含有60wt% -80wt%的苯乙烯和20wt% _40wt%的丙烯腈。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種天然纖維增強(qiáng)苯乙烯馬來(lái)酸酐共聚物組合物，其特征在于，所述的天然纖維選自劍麻、苧麻、亞麻、大麻、黃麻或竹纖維的植物纖維的一種或幾種， 優(yōu)選劍麻。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種天然纖維增強(qiáng)苯乙烯馬來(lái)酸酐共聚物組合物，其特征在于，所述的加工助劑選自潤(rùn)滑劑、抗氧劑、脫模劑或著色劑中的一種或幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種天然纖維增強(qiáng)苯乙烯馬來(lái)酸酐共聚物組合物，其特征在于，所述的潤(rùn)滑劑包括乙撐雙硬脂酰胺(EBS)、季戊四醇硬脂酸酯(PETQ或聚乙烯蠟；所述的抗氧劑包括亞磷酸酯類抗氧劑或受阻酚類抗氧劑；所述的脫模劑包括硅酮類脫模劑；所述的著色劑包括炭黑、Fe2O3紅或Ti02。
8.—種如權(quán)利要求1所述的天然纖維增強(qiáng)苯乙烯馬來(lái)酸酐共聚物組合物的制備方法， 其特征在于，該方法包括以下步驟(1)按照以下組分及重量百分比含量備料 苯乙烯馬來(lái)酸酐共聚物 10-50 ；橡膠彈性體10-40 ；苯乙烯丙烯腈共聚物 5-25 ； 天然纖維5-40 ；加工助劑0. 1-1. 5 ；(2)將以上組分按比例在高速混合器中預(yù)混3-10分鐘后導(dǎo)出，然后放入螺桿機(jī)中，控制螺桿機(jī)的轉(zhuǎn)速為300-500rpm，溫度為220_270°C，進(jìn)行擠出造粒得到產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明涉及天然纖維增強(qiáng)苯乙烯馬來(lái)酸酐共聚物組合物及其制備方法，該組合物包括以下組分及重量百分比含量苯乙烯馬來(lái)酸酐共聚物10-50、橡膠彈性體10-40、苯乙烯丙烯腈共聚物5-25、天然纖維5-40、加工助劑0.1-1.5，以上組分按比例在高速混合器中預(yù)混3-10分鐘后導(dǎo)出，然后放入螺桿機(jī)中擠出造粒，得到產(chǎn)品。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用天然纖維增強(qiáng)苯乙烯馬來(lái)酸酐共聚物，制得的產(chǎn)品具有優(yōu)良的機(jī)械性能，與玻纖增強(qiáng)產(chǎn)品相比則質(zhì)輕、安全、舒適和可降解。
文檔編號(hào)C08L55/02GK102464850SQ20101055475
公開(kāi)日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月18日
發(fā)明者張任峰, 李強(qiáng), 李文強(qiáng), 羅明華, 許本剛, 辛敏琦 申請(qǐng)人:上海錦湖日麗塑料有限公司