一種玻纖增強(qiáng)as組合物及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于材料領(lǐng)域，尤其是涉及一種玻纖增強(qiáng)AS組合物及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 玻纖增強(qiáng)塑料具有比強(qiáng)度高、耐腐蝕、隔熱、成型收縮率小等優(yōu)點(diǎn)。此外，利用玻纖 增強(qiáng)可以使塑料的拉伸性能大幅度提高。玻璃纖維增強(qiáng)丙烯腈-苯乙烯(AS)樹脂中加入玻 璃纖維可增強(qiáng)AS樹脂的強(qiáng)度和抗熱變形能力，還可減小AS樹脂的熱膨脹系數(shù)。
[0003]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)域具有良好的 應(yīng)用價(jià)值，如空調(diào)中的軸流、貫流和離心風(fēng)扇葉等。玻纖增強(qiáng)AS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)。
[0004] 玻璃纖維增強(qiáng)AS的力學(xué)性能很大程度上取決于AS和玻璃纖維的黏結(jié)強(qiáng)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(qiáng)作用，形成的復(fù)合材料強(qiáng)度，韌性，耐 熱性等性能較差。
[0005] 因此，開發(fā)出一種玻纖增強(qiáng)AS復(fù)合材料顯得尤為重要，具有巨大的市場空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種玻纖增強(qiáng)AS組合物及其制備方法，可以有效改變 玻璃纖維和樹脂之間的界面狀態(tài)，提高其界面的粘結(jié)力，從而提高復(fù)合材料的性能。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0008] -種玻纖增強(qiáng)AS組合物，包括如下重量份的組分： AS樹脂： 59-79份， 玻璃纖維： 10-30份，
[0009] 相容劑： 5-10份， 偶聯(lián)劑： 0.1-0.5份:， 助劑： 0.1-1份；
[0010]所述AS樹脂為丙烯腈、苯乙烯的共聚物；
[0011]所述玻璃纖維為長玻璃纖維或短切玻璃纖維的一種或幾種的混合。
[0012]優(yōu)選的，所述長玻璃纖維為無堿玻璃纖維，直徑為10_16μπι;所述短切玻璃纖維的 長度為〇.2-10mm，直徑為8-20μηι。
[0013]玻纖增強(qiáng)材料因?yàn)槭怯刹ＡЮw維和合成樹脂所構(gòu)成的復(fù)合體，兩種材質(zhì)差異較 大，彼此混合后存在相容的問題，利用丙烯酸酯類聚合物或共聚物具有高極性的特點(diǎn)，配方 中添加丙烯酸酯類聚合物或共聚物可以改變玻璃纖維和樹脂之間的界面狀態(tài)，提高其界面 的粘結(jié)力，從而提高復(fù)合材料的性能。
[0014] 進(jìn)一步，所述的相容劑為丙烯酸酯類聚合物或共聚物。
[0015] 進(jìn)一步，所述的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑。
[0016] 優(yōu)選的，所述的硅烷偶聯(lián)劑為氣基型硅烷偶聯(lián)劑。
[0017] 優(yōu)選的，所述的基型硅烷偶聯(lián)劑含有的氨基數(shù)目為2個(gè)或2個(gè)以上。
[0018] 對于玻纖增強(qiáng)AS體系，選擇氨基型硅烷偶聯(lián)劑比較合適，這是因?yàn)榘被鶠闃O性，可 以與AS樹脂相容，并且氣基可以和丙稀臆起偶聯(lián)反應(yīng)。另外，雙氣基型或多氣基型的硅烷偶 聯(lián)劑，其催化活性更高，更加有利于提高復(fù)合材料的力學(xué)性能。
[0019] 所述的助劑為熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑、加工助劑、色粉或顏料中的一種或兩種以上。 熱穩(wěn)定劑可以提高材料在加工和使用過程中的耐熱老化性能，通?？蛇x自酚類、亞磷酸酯 類、硫代酯類中的一種以上。光穩(wěn)定劑可以提高材料在使用過程中的耐光老化性能，可為受 阻胺類或紫外線吸收劑。加工助劑為低分子酯類硬脂酸、金屬皂(Cast、Znst)、硬脂酸復(fù)合 酯或酰胺類(芥酸酰胺）中的一種以上。
[0020] -種所述的玻纖增強(qiáng)AS組合物的制備方法，包括如下步驟：
[0021 ] (1)將AS樹脂、玻璃纖維、相容劑、偶聯(lián)劑和助劑在高混機(jī)里混合l-3min;混合均 勻，得到預(yù)混料；
[0022] (2)將預(yù)混料置于雙螺桿擠出機(jī)的主喂料口中，從側(cè)喂料口加入玻璃纖維，進(jìn)行熔 融擠出，造粒干燥，即得。
[0023]進(jìn)一步，所述的熔融擠出的條件為：一區(qū)溫度180-210°C，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(jī)轉(zhuǎn)速250-600轉(zhuǎn)/分鐘。
[0024]進(jìn)一步，所述的雙螺桿擠出機(jī)的長徑比為40:1。
[0025] 相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的玻纖增強(qiáng)AS組合物及其制備方法具有以下優(yōu)勢：
[0026] (1)本發(fā)明所述的玻纖增強(qiáng)AS組合物使用丙烯酸酯類聚合物或共聚物作為相容 劑，可以有效改變玻璃纖維和樹脂之間的界面狀態(tài)，提高其界面的粘結(jié)力，從而提高復(fù)合材 料的性能。
[0027] (2)本發(fā)明所述的玻纖增強(qiáng)AS組合物使用的硅烷偶聯(lián)劑為氨基型硅烷偶聯(lián)劑，尤 其是使用含有2個(gè)氨基或多個(gè)氨基的氨基型硅烷偶聯(lián)劑，其活性更高，更加有效的增強(qiáng)了玻 璃纖維和樹脂之間的粘合強(qiáng)度，從而使得復(fù)合材料的力學(xué)性能大幅提高。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 除非另外說明，本文中所用的術(shù)語均具有本領(lǐng)域技術(shù)人員常規(guī)理解的含義，為了 便于理解本發(fā)明，將本文中使用的一些術(shù)語進(jìn)行了下述定義。
[0029] 所有的數(shù)字標(biāo)識(shí)，例如PH、溫度、時(shí)間、濃度，包括范圍，都是近似值。要了解，雖然 不總是明確的敘述所有的數(shù)字標(biāo)識(shí)之前都加上術(shù)語"約"。同時(shí)也要了解，雖然不總是明確 的敘述，本文中描述的試劑僅僅是示例，其等價(jià)物是本領(lǐng)域已知的。
[0030] 本發(fā)明中，AS樹脂選自臺(tái)灣臺(tái)化的NF2200，長玻纖選自巨石集團(tuán)的ER13-2000-988A，其纖維直徑為13μηι，線密度為2000tex;短玻纖選自ShenzhenYataida公司的ECS-13-4.5系列，其玻璃纖維的長度為4.5臟，直徑為13以111;相容劑選自臺(tái)灣奇美的?114 01-207;硅 烷偶聯(lián)劑選自中國科學(xué)院的KH-550，KH-560和KH-602;抗靜電劑選自三洋化成的PELESTAT6500。
[0031] 實(shí)施例和對比例得到的抗靜電玻纖增強(qiáng)AS復(fù)合材料采用ISO標(biāo)準(zhǔn)測試其相關(guān)性 能:抗靜電性按照GB/T1410-2006測試其表面電阻率。
[0032] 下面結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0033] 本發(fā)明提供實(shí)施例1-6和對比例1-6,其中，實(shí)施例1-6與對比例6的制備方法相同， 具體步驟如下：
[0034] 一種玻纖增強(qiáng)AS組合物，其組分配方如表1所示。
[0035] -種所述的玻纖增強(qiáng)AS組合物的制備方法包括如下步驟：
[0036] (1)將下表1中列出的重量份分別稱取各實(shí)施例中的AS樹脂、玻璃纖維、相容劑、偶 聯(lián)劑和助劑在高混機(jī)里混合l_3min;混合均勻，得到預(yù)混料；
[0037] (2)將預(yù)混料置于雙螺桿擠出機(jī)的主喂料口中，從側(cè)喂料口加入玻璃纖維，進(jìn)行熔 融擠出，造粒干燥，即得。測定其性能，具體數(shù)據(jù)列于表3。
[0038] 以下實(shí)施例和對比例中，擠出機(jī)熔融擠出的加工條件如下：一區(qū)溫度180-210°C， 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(jī)轉(zhuǎn)速 250-600轉(zhuǎn)/分鐘;雙螺桿擠出機(jī)的長徑比為40:1。
[0039] 對比例1-3的制備方法相同，具體步驟如下：
[0040] -種玻纖增強(qiáng)AS組合物，其組分配方如表1所示。
[0041 ] -種所述的玻纖增強(qiáng)AS組合物的制備方法包括如下步驟：
[0042] (1)將下表1中列出的重量份分別稱取各對比例中的AS樹脂、玻璃纖維、相容劑和 助劑在高混機(jī)里混合l_3min;混合均勻，得到預(yù)混料；
[0043] (2)將預(yù)混料置于雙螺桿擠出機(jī)的主喂料口中，從側(cè)喂料口加入玻璃纖維，進(jìn)行熔 融擠出，造粒干燥，即得。測定其性能，具體數(shù)據(jù)列于表3。
[0044] 以下實(shí)施例和對比例中，擠出機(jī)熔融擠出的加工條件如下：一區(qū)溫度180-210°C， 二區(qū)溫度190-220°C，三區(qū)溫度190-