低氣味、抗靜電、抗菌的玻纖增強as組合物及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供低氣味、抗靜電、抗菌的玻纖增強AS組合物及其制備方法，包括按重量百分比計的以下組分：AS樹脂39-88.4％；玻璃纖維10-30％；相容劑1-10％；水母粒1-5％；偶聯(lián)劑0.1-1％；抗靜電劑10-15％；抗菌劑0.5-2％；助劑0.1-3％；其中，所述水母粒按重量百分比計，包括以下組分聚丙烯1％-49％；水50％-98％；礦物填料0.1-5％；所述相容劑為聚甲基丙烯酸甲酯；所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑。本發(fā)明的基體為AS樹脂，具有性能優(yōu)異、成本低廉、制備工藝簡單等優(yōu)點；使用PMMA作為相容劑不僅限于增強玻璃纖維與AS樹脂之間的結(jié)合力，而且適用于增強具有相似性質(zhì)的纖維與樹脂復(fù)合材料體系。
【專利說明】低氣味、抗靜電、抗菌的玻纖增強AS組合物及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于改性塑料領(lǐng)域，尤其是涉及低氣味、抗靜電、抗菌的玻纖增強AS組合 物及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 丙烯腈-苯乙烯樹脂即AS樹脂，是以苯乙烯（St)、丙烯腈（AN)兩種單體為原料共 聚合制得的一種熱塑性塑料，AS樹脂具有優(yōu)良的性能，有極好的尺寸穩(wěn)定性、電性能、耐磨 性、抗化學(xué)藥品性、染色性，成型加工和機械加工較好，是一種重要的工程塑料。
[0003] 玻纖增強塑料具有比強度高、耐腐蝕、隔熱、成型收縮率小等優(yōu)點，利用玻纖增強 可以使塑料的拉伸性能大幅度提高。在AS樹脂中加入玻璃纖維可增強AS樹脂的強度和抗 熱變形能力，還可減小AS樹脂的熱膨脹系數(shù)。
[0004] 玻璃纖維增強AS因其具有良好的加工性能、尺寸穩(wěn)定性和拉伸強度在家用電器 領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用價值，如用于制作空調(diào)中的軸流、貫流和離心風扇葉等，玻纖增強AS 樹脂制件的性能直接影響到空調(diào)器的質(zhì)量，與大家的日常生活息息相關(guān)。
[0005] 家用電器領(lǐng)域?qū)Σ＠w增強AS樹脂的性能要求一般為：拉伸強度>100MPa，彎曲模 量>6500MPa，熱變形溫度>10(TC，玻纖重量含量19-22%，缺口沖擊強度>6. OkJ/m2。
[0006] 玻璃纖維增強AS樹脂的力學(xué)性能很大程度上取決于AS樹脂和玻璃纖維的黏結(jié)強 度，由于樹脂和玻纖的界面粘接較差，不能充分發(fā)揮玻纖的增強作用，所形成的復(fù)合材料強 度、韌性、耐熱性等性能較差。
[0007] 玻纖增強AS復(fù)合材料氣味大的原因是多方面的，首先，AS樹脂在制造過程中，存 在較多的小分子雜質(zhì)，氣味較難聞，總碳散發(fā)也較高；而且，在玻璃纖維增強AS復(fù)合材料的 制備過程中，往往會添加各種添相容劑，這些相容劑往往會不同程度地散發(fā)出難聞的氣味。 因此，為了能夠使玻璃纖維增強AS復(fù)合材料得到更廣泛的應(yīng)用，就必須找到制備低氣味玻 璃纖維增強AS復(fù)合材料的方法。
[0008] 減少氣味的基本方法包括化學(xué)反應(yīng)和物理吸附兩種?；瘜W(xué)反應(yīng)方法是指一些能與 有氣味小分子物質(zhì)反應(yīng)的添加劑，這些添加劑和小分子反應(yīng)，產(chǎn)生分子鏈大、在一般環(huán)境中 不能揮發(fā)出來的另一種化合物，從而消除氣味，例如蓖麻油酸鋅是通過螯合醛酮分子來降 低氣味的。而對于物理吸附來說，理論上講，大量的空洞可以對任何產(chǎn)生氣味或其他揮發(fā)份 的小分子進行吸附，因此可能對產(chǎn)生氣味問題的各個方面都有效果。目前常用的物理吸附 劑包括活性炭、硅膠、凹凸棒、粘土礦物體系、分子篩、沸石、硅灰石、膨潤土等。
[0009] 并且，由于AS材料為電的不良導(dǎo)體，在加工和使用過程中容易積累靜電荷，當靜 電電荷積累到一定程度，靜電會造成材料吸附灰塵，以及造成材料破壞，還可能產(chǎn)生靜電火 花放電，引起化工產(chǎn)品庫等爆炸起火，造成重大人身事故。
[0010] 另外，對于材料還應(yīng)該有抗菌方面的要求。隨著人們生活水平的提交，產(chǎn)品人性 化、健康化將是競爭的焦點之一。
[0011]目前，中國對塑料制品的抗菌已經(jīng)有一個工業(yè)標準?？咕鷺藴蕿椋嚎辜毦史?I > 99%的抗菌塑料可以作為強抗菌塑料，抗細菌率符合I > 90%的抗菌塑料可以作為有 抗菌作用塑料。目前對抗菌材料的報道集中在聚丙烯材料，如專利CN 1017255771A采用添 加載銀離子抗菌劑來達到抗菌作用。
[0012] 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，共混制的ABS復(fù)合物。該復(fù)合物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，制造成本上升。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，共混制的AS復(fù)合物，但其增加了玻纖浸漬處理步驟，工藝復(fù)雜和成本進一步提升。 另外，中國專利CN201110138482以AS、玻纖、偶聯(lián)劑為原料，通過調(diào)節(jié)螺桿組合，制備出了 密度較為均勻的增強AS復(fù)合材料，但其制備的復(fù)合材料拉伸強度在100-llOMPa，沖擊強度 在5. 5-6. 5kJ/m2,性能也較低。
[0013] 綜上，由于玻纖增強樹脂復(fù)合材料具有廣闊的應(yīng)用前景，因此亟待開發(fā)出一種力 學(xué)性能優(yōu)異、低氣味、抗菌、抗靜電制備工藝簡單、成本較低的玻纖增強AS復(fù)合材料。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 本發(fā)明提供一種低氣味、抗靜電、抗菌的玻纖增強AS組合物及其制備方法，具有 性能優(yōu)異、成本低廉、制備工藝簡單等優(yōu)點。
[0015] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：低氣味、抗靜電、抗菌的玻纖增 強AS組合物，包括按重量百分比計的以下組分：
[0016]

【權(quán)利要求】
1. 一種低氣味、抗靜電、抗菌的玻纖增強AS組合物，其特征在于，包括按重量百分比計 的以下組分： AS樹脂 39-88, 4%; 玻璃纖維_丨〇-30%; 相祥劑 1-10%; 水母粒 1-5%; 偶聯(lián)劑 0, 1-1% ; 抗靜電劑10-15%; 抗菌劑 0. 5-2%; 助劑 CU-3%; 以水母粒的總重量為100%，所述水母粒包括按重量百分比計以下組分： 聚丙烯 1% -49% ; 水 50% -98% ; 礦物填料0. 1-5% ; 所述相容劑為聚甲基丙烯酸甲酯； 所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低氣味、抗靜電、抗菌的玻纖增強AS組合物，其特征在于：所 述玻璃纖維為長玻璃纖維或短切玻璃纖維中的至少一種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的低氣味、抗靜電、抗菌的玻纖增強AS組合物，其特征在于：所 述長玻璃纖維為無堿玻璃纖維，直徑為10-16Um;所述短切玻璃纖維的長度為0. 2-10mm， 直徑為8-20um。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低氣味、抗靜電、抗菌的玻纖增強AS組合物，其特征在于：所 述的娃燒偶聯(lián)劑為氣基型娃燒偶聯(lián)劑。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的低氣味、抗靜電、抗菌的玻纖增強AS組合物，其特征在于：所 述的氨基型硅烷偶聯(lián)劑含有兩個或三個以上氨基。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低氣味、抗靜電、抗菌的玻纖增強AS組合物，其特征在于：所 述助劑包括熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑、加工助劑、色粉或顏料中的任一種或兩種以上；所述的抗 靜電劑為永久型抗靜電劑，其成分中包含金屬鹽和聚氧乙烯；所述的抗菌劑為光觸媒抗菌 劑與銀系無機抗菌劑復(fù)配而成；所述的礦物填料為滑石粉、碳酸鈣或硫酸鋇中的一種或兩 種以上。
7. -種如權(quán)利要求1-6中任一項所述的高性能玻纖增強AS復(fù)合材料的制備方法，其特 征在于包括如下步驟： S1、按照如下步驟制備水母粒： (1) 將聚丙烯與礦物填料按重量百分比進行充分的混合，在擠出機中擠出條狀混合物， 再將條狀混合物切碎制成聚丙烯預(yù)發(fā)泡顆粒； (2) 以水為發(fā)泡劑，將聚丙烯預(yù)發(fā)泡顆粒進行發(fā)泡，制備得到高熔體強度的發(fā)泡聚丙 烯； (3) 將高熔體強度的發(fā)泡聚丙烯和50% -98%水在高速混合器中混5-10min，制備得到 不同含水量的水母粒； 52、 按重量百分比稱取AS樹脂、相容劑、水母粒、抗靜電劑、抗菌劑、偶聯(lián)劑和助劑在高 混機里混合l_3min;混合均勻，得到預(yù)混料；； 53、 將預(yù)混料從雙螺桿擠出機的主喂料口投入，并從側(cè)喂料口加入按重量百分比稱取 的玻璃纖維，進行熔融擠出、造粒干燥，得到所述高性能玻纖增強AS復(fù)合材料。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的低氣味、抗靜電、抗菌的玻纖增強AS組合物的制備方法， 其特征在于，所述熔融擠出的條件為：一區(qū)溫度180-2KTC，二區(qū)溫度190-220°C，三區(qū)溫 度190-230°C，四區(qū)溫度190-240°C，五區(qū)溫度190-240°C，六區(qū)溫度190-240°C，七區(qū)溫度 190-240°C，八區(qū)溫度190-240°C，九區(qū)溫度190-240°C，主機轉(zhuǎn)速250-600轉(zhuǎn)/分鐘。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的低氣味、抗靜電、抗菌的玻纖增強AS組合物的制備方法， 其特征在于：所述雙螺桿擠出機的長徑比為40:1。
【文檔編號】C08K5/544GK104403220SQ201410790848
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月17日
【發(fā)明者】肖華明, 付錦鋒, 王揚利, 李晟, 孫付宇, 陶四平 申請人:天津金發(fā)新材料有限公司