專利名稱：高強無鹵阻燃長玻纖增強as復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及材料科學(xué)領(lǐng)域 ，尤其是一種高分子材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前，玻璃纖維增強AS復(fù)合材料在家用電器中得到了大量的應(yīng)用，隨著人們對其質(zhì)量要求越來越高以及人們的安全及環(huán)保意識不斷增強，對所用高分子材料的性能也提出了更高的要求，普通的短玻纖增強AS復(fù)合材料的性能提高有限，而且制品會產(chǎn)生“浮纖”;而長玻纖增強AS復(fù)合材料具有高強度、高剛度、高沖擊強度、低翹曲、蠕變小、抗動態(tài)疲勞等性能優(yōu)異，且還能夠解決短玻纖增強AS復(fù)合材料出現(xiàn)的“浮纖”現(xiàn)象。長玻纖增強AS不斷性能好而且能夠解決短纖維增強AS的“浮纖”現(xiàn)象；但普通的AS粘度較大、熔融指數(shù)較小、流動性較差及脆性，使其制備長玻纖增強AS受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高強無鹵阻燃長玻纖增強AS復(fù)合材料及其制備方法，它不僅解決了普通的AS因流動性差而導(dǎo)致不易浸潤玻璃纖維的缺陷，還提供了一種不含鹵素，環(huán)保性好，但是具有良好阻燃性能，且力學(xué)性能良好的材料，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的高強無鹵阻燃長玻纖增強AS復(fù)合材料，按重量份數(shù)計算，包括31. 8 51. 7份丙烯腈-苯乙烯，8. 7 13. 05份高流動丙烯腈-苯乙烯，8. 7 13. 05份熱塑性聚氨酯彈性塑膠、8份無鹵阻燃劑、O. 5份抗氧劑、2. 4 3. 6份相容劑以及20 30份玻璃纖維。所述的丙烯腈-苯乙烯為熔融指數(shù)為8 g/10min (230°C /3. 8 kg)的AS360和熔融指數(shù)為 60-90g/10min(200°C /2. 16 kg)的 EMI-200 所述的抗菌劑包括O. 16 O. 3份抗菌劑RHA-T2以及O. 24 O. 3份抗菌劑QPEI/Si02。所述的無鹵阻燃劑包括4 6份次磷酸鋁以及2 4份三聚氰胺。所述的相容劑包括I. 2 I. 8份相容劑SAG-008以及I. 2 I. 8份相容劑SMA。高強無鹵阻燃長玻纖增強AS復(fù)合材料的制備方法，按重量份數(shù)計算，取31. 8 51. 7份丙烯腈-苯乙烯、8份無鹵阻燃劑以及O. 2 O. 3份抗氧劑進行干燥，將干燥后的丙烯腈-苯乙烯、無鹵阻燃劑和抗氧劑混合均勻后，加入雙螺桿擠出機中擠出成型并造粒，獲得AS無鹵阻燃母粒；將8. 7 13. 05份高流動丙烯腈-苯乙烯、8. 7 13. 05份熱塑性聚氨酯彈性塑膠、O. 2 O. 3份抗氧劑及2. 4 3. 6份相容劑共混擠出，通過特制的浸潰流道對玻璃纖維進行浸潰，冷卻后切粒成8 12 mm的顆粒，獲得長纖玻璃維增強AS母粒；將獲得的AS無鹵阻燃母粒與長玻纖增強AS母?；旌暇鶆蚝?，進行注塑成型，即獲得成品。 雙螺桿擠出機的螺桿加工溫度為200 245°C。丙烯腈-苯乙烯(acrylonitrile-styrene copolymer,簡稱AS),它是由丙烯腈與苯乙烯共聚而成的高分子化合物。一般含苯乙烯15 50%。透明而帶黃色至琥拍針色的固體，密度為I. 06，有熱塑性，不易變色，不受稀酸、稀堿、稀醇和汽油的影響，但溶于丙酮、乙酸乙酯、二氯乙烯等中。可用作工程塑料，具有優(yōu)良的耐熱性和耐溶劑性。熱塑性聚氨酯彈性塑膠((Thermoplastic polyurethane,簡稱TPU),所謂彈性體是指玻璃化溫度低于室溫度，斷裂伸長率>50%，外力撤除后復(fù)原性比較好的高分子材料。聚氨酯彈性體是彈性體中比較特殊的一大類，聚氨酯彈性體的硬度范圍很寬，性能范圍很寬，所以聚氨酯彈性體是介于橡膠和塑料的一類高分子材料。可加熱塑化，化學(xué)結(jié)構(gòu)上沒有或很少交聯(lián)，其分子基本是線性的，然而卻存在一定的物理交聯(lián)。這類聚氨酯稱為TPU。抗氧劑1098的化學(xué)名稱為N，N’-雙-(3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙?；?己二胺?？寡鮿?688的化學(xué)名稱為三[2. 4_ 二叔丁基苯基]亞磷酸酯。
所述特制的浸潰流道具體是采用申請人在之前申請的申請?zhí)枮椤?01110453139. 8”的發(fā)明專利申請中公開的裝置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明選擇了高流動的AS，其熔融指數(shù)為60-90 g/10min(200°C /2. 16 kg)，并通過加入流動性改性劑來改善基體樹脂的流動性，從而解決AS流動性差不易浸潤玻璃纖維的缺陷；選擇熱塑性聚氨酯彈性塑膠對AS樹脂進行增韌來解決AS脆性，成功制得長玻纖增強AS母粒，再使用普通AS樹脂與無鹵阻燃劑制備獲得高含量的無鹵阻燃母粒，然后將長玻纖增強AS母粒和AS無鹵阻燃母粒按一定的比例混合均勻直接注塑成型，即獲得高強無鹵阻燃長玻纖增強AS復(fù)合材料成品，該材料不僅力學(xué)性能優(yōu)異，而且具有良好的阻燃效果，同時不含鹵素，環(huán)保性能良好。本發(fā)明材料來源廣泛，易于獲取，使用效果好。
具體實施例方式本發(fā)明的實施例I :高強無鹵阻燃長玻纖增強AS復(fù)合材料，按重量份數(shù)計算，包括31. 8份牌號為AS360的丙烯腈-苯乙烯，13. 05份牌號為EMI-200的高流動丙烯腈-苯乙烯，13. 05份牌號為87185的熱塑性聚氨酯彈性塑膠、8份無鹵阻燃劑、O. 5份抗氧劑、3. 6份相容劑以及30份玻璃纖維；其中所述的無鹵阻燃劑包括5份次磷酸鋁及3份三聚氰胺；所述的抗氧劑包括O. 25份抗氧劑1098以及O. 25抗氧劑168 ;所述的相容劑包括I. 8份牌號為SAG-008相容劑以及I. 8份牌號為SMA的相容劑。高強無鹵阻燃長玻纖增強AS復(fù)合材料的制備方法，按重量份數(shù)計算，取31. 8份丙烯腈-苯乙烯、5份次磷酸鋁、3份三聚氰胺、O. I份抗氧劑1098及O. I份抗氧劑168進行干燥，將干燥后的丙烯腈-苯乙烯、次磷酸鋁、三聚氰胺和抗氧劑混合均勻后，加入雙螺桿擠出機中擠出成型并造粒，雙螺桿擠出機的螺桿加工溫度為200 245°C，獲得AS無鹵阻燃母粒；將13. 05份高流動丙烯腈-苯乙烯、13. 05份熱塑性聚氨酯彈性塑膠、O. 15份抗氧劑1098、0. 15份抗氧劑168、I. 8份相容劑SAG-008以及I. 8份相容劑SMA共混擠出，通過特制的浸潰流道對玻璃纖維進行浸潰，冷卻后切粒成8 12 mm的顆粒，獲得長纖玻璃維增強AS母粒；將獲得的AS無鹵阻燃母粒與長玻纖增強AS母?；旌暇鶆蚝?，進行注塑成型，即獲得成品。實施例2 :高強無鹵阻燃長玻纖增強AS復(fù)合材料，按重量份數(shù)計算，包括51. 7份牌號為AS360的丙烯腈-苯乙烯，8. 7份牌號為EMI-200的高流動丙烯腈-苯乙烯，8. 7份牌號為87185的熱塑性聚氨酯彈性塑膠、8份無鹵阻燃劑、O. 5份抗氧劑、2. 4份相容劑以及20份玻璃纖維；其中所述的無鹵阻燃劑包括6份次磷酸鋁以及2份三聚氰胺；所述的抗氧劑包括O. 25份抗氧劑1098以及O. 25抗氧劑168 ;所述的相容劑包括I. 2份牌號為SAG-008相容劑以及I. 2份牌號為SMA的相容劑。高強無鹵阻燃長玻纖增強AS復(fù)合材料的制備方法，按重量份數(shù)計算，取51. 7份丙烯腈-苯乙烯、6份次磷酸鋁、2份三聚氰胺、O. 15份抗氧劑1098及O. 15份抗氧劑168進行干燥，將干燥后的丙烯腈-苯乙烯、次磷酸鋁、三聚氰胺和抗氧劑混合均勻后，加入雙螺桿擠出機中擠出成型并造粒，雙螺桿擠出機的螺桿加工溫度為200 245 °C，獲得AS無鹵阻燃母粒；將8. 7份高流動丙烯腈-苯乙烯、8. 7份熱塑性聚氨酯彈性塑膠、O. I份抗氧劑1098、
O.I份抗氧劑168、I. 2份相容劑SAG-008以及I. 2份相容劑SMA共混擠出，通過特制的浸潰流道對玻璃纖維進行浸潰，冷卻后切粒成8 12 mm的顆粒，獲得長纖玻璃維增強AS母粒；將獲得的AS無鹵阻燃母粒與長玻纖增強AS母?；旌暇鶆蚝?，進行注塑成型，即獲得成品。
實施例3 :高強無鹵阻燃長玻纖增強AS復(fù)合材料，按重量份數(shù)計算，包括51. 7份牌號為AS360的丙烯腈-苯乙烯，8. 7份牌號為EMI-200的高流動丙烯腈-苯乙烯，8. 7份牌號為87185的熱塑性聚氨酯彈性塑膠、8份無鹵阻燃劑、O. 5份抗氧劑、2. 4份相容劑以及20份玻璃纖維；其中所述的無鹵阻燃劑包括4份次磷酸鋁以及4份三聚氰胺；所述的抗氧劑包括O. 25份抗氧劑1098以及O. 25抗氧劑168 ;所述的相容劑包括I. 2份牌號為SAG-008相容劑以及I. 2份牌號為SMA的相容劑。高強無鹵阻燃長玻纖增強AS復(fù)合材料的制備方法，按重量份數(shù)計算，取51. 7份丙烯腈-苯乙烯、4份次磷酸鋁、4份三聚氰胺、O. 15份抗氧劑1098及O. 15份抗氧劑168進行干燥，將干燥后的丙烯腈-苯乙烯、次磷酸鋁、三聚氰胺和抗氧劑混合均勻后，加入雙螺桿擠出機中擠出成型并造粒，雙螺桿擠出機的螺桿加工溫度為200 245 °C，獲得AS無鹵阻燃母粒；將8. 7份高流動丙烯腈-苯乙烯、8. 7份熱塑性聚氨酯彈性塑膠、O. I份抗氧劑1098、
O.I份抗氧劑168、I. 2份相容劑SAG-008以及I. 2份相容劑SMA共混擠出，通過特制的浸潰流道對玻璃纖維進行浸潰，冷卻后切粒成8 12 mm的顆粒，獲得長纖玻璃維增強AS母粒；將獲得的AS無鹵阻燃母粒與長玻纖增強AS母?；旌暇鶆蚝?，進行注塑成型，即獲得成品。主要性能測試生產(chǎn)出的產(chǎn)品按照標準制成標準測試樣條，進行各項測試，其性能測試結(jié)果如表I所示。表I
權(quán)利要求
1.一種高強無鹵阻燃長玻纖增強AS復(fù)合材料，其特征在干按重量份數(shù)計算，包括31. 8 51. 7份丙烯腈-苯こ烯，8. 7 13. 05份高流動丙烯腈-苯こ烯，8. 7 13. 05份熱塑性聚氨酯彈性塑膠、8份無鹵阻燃劑、O. 5份抗氧劑、2. 4 3. 6份相容劑以及20 30份玻璃纖維。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高強無鹵阻燃長玻纖增強AS復(fù)合材料，其特征在干所述的丙烯腈-苯こ烯為熔融指數(shù)為8 g/10min (230°C /3. 8 kg)的AS360和熔融指數(shù)為60-90g/10min(200°C /2. 16 kg)的 EMI-200。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高強無鹵阻燃長玻纖增強AS復(fù)合材料，其特征在于所述的無鹵阻燃劑包括4 6份次磷酸鋁以及2 4三聚氰胺。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高強無鹵阻燃長玻纖增強AS復(fù)合材料，其特征在于所述的相容劑包括I. 2 I. 8份相容劑SAG-008以及I. 2 I. 8份相容劑SMA。
5.一種如權(quán)利要求I所述的高強無鹵阻燃長玻纖增強AS復(fù)合材料的制備方法，其特征在于按重量份數(shù)計算，取31. 8 51. 7份丙烯腈-苯こ烯、8份無鹵阻燃劑以及O. 2 O.3份抗氧劑進行干燥，將干燥后的丙烯腈-苯こ烯、無鹵阻燃劑和抗氧劑混合均勻后，カロ入雙螺桿擠出機中擠出成型并造粒，獲得AS無鹵阻燃母粒；將8. 7 13. 05份高流動丙烯腈-苯こ烯、8. 7 13. 05份熱塑性聚氨酯彈性塑膠、O. 2 O. 3份抗氧劑及2. 4 3. 6份相容劑共混擠出，通過特制的浸潰流道對玻璃纖維進行浸潰，冷卻后切粒成8 12 _的顆粒，獲得長纖玻璃維增強AS母粒；將獲得的AS無鹵阻燃母粒與長玻纖增強AS母?；旌暇鶆蚝?，進行注塑成型，即獲得成品。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高強無鹵阻燃長玻纖增強AS復(fù)合材料的制備方法，其特征在于雙螺桿擠出機的螺桿加工溫度為200 245°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高強無鹵阻燃長玻纖增強AS復(fù)合材料及其制備方法，按重量份數(shù)計算，包括31.8～51.7份丙烯腈-苯乙烯，8.7～13.05份高流動丙烯腈-苯乙烯，8.7～13.05份熱塑性聚氨酯彈性塑膠、8份阻燃劑、0.5份抗氧劑、2.4～3.6份相容劑以及20～30份玻璃纖維。本發(fā)明制備的AS復(fù)合材料不但力學(xué)性能優(yōu)異，阻燃性能都為V0級，而且還能夠解決短玻璃纖維增強AS復(fù)合材料出現(xiàn)之“浮纖”現(xiàn)象。
文檔編號C08L25/12GK102838825SQ20121037340
公開日2012年12月26日 申請日期2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月27日
發(fā)明者郭建兵, 張道海, 張凱舟, 吳斌, 秦舒浩, 何敏 申請人:貴州凱科特材料有限公司, 貴州省復(fù)合改性聚合物材料工程技術(shù)研究中心