一種高性能玻纖增強as復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于改性塑料領(lǐng)域，尤其是設(shè)及一種高性能玻纖增強AS復(fù)合材料及其制備 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 丙締臘-苯乙締(AS)樹脂是由苯乙締(St)、丙締臘(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，如空調(diào)中的軸流、貫流和離屯、風(fēng)扇葉等。玻纖增強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] 但是，由于玻纖增強AS復(fù)合材料氣味很大，限制了其在汽車，家電等領(lǐng)域的應(yīng)用； 因此，開發(fā)出一種低氣味玻纖增強AS復(fù)合材料，具有極大的市場。
[0005] 由于，玻璃纖維增強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，形成的復(fù)合材料強度，初 性，耐熱性等性能較差。
[0006] 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。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種高性能玻纖增強AS復(fù)合材料及其制備方法，W解 決享有的玻璃纖維增強AS力學(xué)性能及抗菌性較差的問題
[000引為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是運樣實現(xiàn)的：
[0009] -種高性能玻纖增強AS復(fù)合材料，按重量百分比計，包含W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ιο? ? 5 % ， 抗菌劑: 0.5-4 % ， 助劑0.1-3 % ， 各組分之和為 100 % ; 其中 ，所述水母粒按重量百分比 計，包括W下組分:聚丙締1 % -49 % ;水70 % -80 % ;礦物填料0.1 -5 %，各組分之和為100 %。
[0010] 進(jìn)一步的，所述AS復(fù)合材料中按重量百分比計，AS樹脂含量為39-60%。
[001。 進(jìn)一步的，所述AS復(fù)合材料中按重量百分比計冰母粒含量為2-4%
[0012] 進(jìn)一步的，所述抗菌劑為季錠鹽抗菌劑。
[0013] 進(jìn)一步的，所述抗菌劑為化晚季錠鹽、殼聚糖季錠鹽、烷基甲基芐基氯化錠、長燒 基鏈(Co~Ci6)的聚（4-乙締基）郵晚脂肪醇聚氧乙締基甲基雙辛基氯化錠或Ξ月桂基氯化 錠中的一種或多種。季錠鹽的通式R4NX，其中四個控基R可W相同，也可不同。X為面素負(fù)離 子化0、8'、1)，或酸根(如冊04、1?0)0等）。細(xì)菌細(xì)胞表面一般帶負(fù)電荷，四級錠鹽的正電荷 吸引細(xì)菌細(xì)胞膜表面的負(fù)電荷，阻止細(xì)菌的移動，使其失去營養(yǎng)而死亡，或細(xì)胞變形破裂因 內(nèi)容物滲出而死亡，從而達(dá)到抗菌的效果。
[0014] 進(jìn)一步的，所述AS樹脂為丙締臘、苯乙締的共聚物。
[0015] 進(jìn)一步的，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;優(yōu) 選的，所述長玻璃纖維為無堿玻璃纖維，直徑為1〇-16μπι;優(yōu)選的，所述短切玻璃纖維的長度 為 0.2-1〇111111，直徑為8-2〇41]1。
[0016] 進(jìn)一步的，所述相容劑為丙締酸醋類聚合物或共聚物;優(yōu)選的，丙締酸醋類聚合物 或共聚物的聚合單體為丙締酸，丙締酸甲醋，丙締酸乙醋，丙締酸下醋，丙締酸-2-乙基己醋 中的一種或幾種。
[0017] 進(jìn)一步的，所述助劑為熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑、加工助劑、色粉或顏料中的一種或幾 種的混合。由于本發(fā)明為汽車內(nèi)飾用AS復(fù)合材料，可根據(jù)不同汽車內(nèi)飾的結(jié)構(gòu)、技術(shù)要求等 對上述助劑進(jìn)行單獨使用，或者復(fù)合使用。熱穩(wěn)定劑可W提高材料在加工和使用過程中的 耐熱老化性能，通?？蛇x自酪類、亞憐酸醋類、硫代醋類中的一種W上。光穩(wěn)定劑可W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。加工助劑為低分子醋 類硬脂酸、金屬皂(化st、Znst)、硬脂酸復(fù)合醋或酷胺類(芥酸酷胺）中的一種W上。
[0018] 進(jìn)一步的，偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑;優(yōu)選的，偶聯(lián)劑為氨基型硅烷偶聯(lián)劑;優(yōu)選的，所 述的氨基型硅烷偶聯(lián)劑含有的氨基數(shù)目為2個或2個W上。
[0019] 本發(fā)明還提供一種高性能玻纖增強AS復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：（1)按 重量百分比稱取AS樹脂、相容劑、水母粒、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；
[0020] (2)將預(yù)混料置于雙螺桿擠出機的主喂料口中，從側(cè)喂料口加入玻璃纖維，進(jìn)行烙 融擠出，造粒干燥，即得。
[0021] 進(jìn)一步的，述烙融擠出的條件為：一區(qū)溫度180-210°c，二區(qū)溫度190-220°C，S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，屯區(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;雙螺桿擠 出機的長徑比為40:1。
[0022] 相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的高性能玻纖增強AS復(fù)合材料及其制備方法具有W 下優(yōu)勢：
[0023] 1)本發(fā)明使用丙締酸醋類聚合物或共聚物作為相容劑，利用丙締酸醋類聚合物或 共聚物具有高極性的特點，可W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。
[0024] 另外，通過添加硅烷偶聯(lián)劑，利用其具有既能與玻璃纖維表面的某些基團(tuán)反應(yīng)，又 能與樹脂反應(yīng)的特點，在玻璃纖維與樹脂基體之間形成一個界面層，界面層能傳遞應(yīng)力，從 而增強了玻璃纖維與樹脂之間粘合強度，形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，使分散相和連續(xù)相均勻，即實現(xiàn) 兩者的相容化。
[0025] 2)本發(fā)明使用的硅烷偶聯(lián)劑為氨基型硅烷偶聯(lián)劑，尤其是使用含有2個氨基或多 個氨基的氨基型硅烷偶聯(lián)劑，其活性更高，更加有效的增強了玻璃纖維和樹脂之間的粘合 強度，從而使得復(fù)合材料的力學(xué)性能大幅提高。
[0026] 3)本發(fā)明使用的水母粒簡單易得，制備工藝簡單，成本低，能有效去除氣味的同 時，而又不影響復(fù)合材料的機械性能；
[0027] 4)本發(fā)明通過添加抗靜電劑，可W使AS復(fù)合材料的表面電阻率從1〇ι6Ω降低到1〇9 Ω，抗靜電效果良好。
[0028] 5)本發(fā)明添加抗菌劑后，制備的玻纖增強AS復(fù)合材料具有優(yōu)異的抗菌效果，可W 作為抗菌材料用于汽車，冰箱，電視機行業(yè)，尤其是化晚季錠鹽或殼聚糖季錠鹽的選擇能夠 提高A酸復(fù)合材料的抗菌性。
【具體實施方式】
[0029] 需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可W相 互組合。
[0030] 下面將結(jié)合實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0031] W下實施例和對比例中，擠出機烙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，Ξ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，屯區(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;雙螺桿擠出機的長徑比為40:1。
[0032] AS樹脂選自臺灣臺化的NF2200，長玻纖選自巨石集團(tuán)的邸13-2000-988A，其纖維 直徑為13皿，線密度為2000tex;短玻纖選自化enzhen Yataida公司的ECS-13-4.5系列，其 玻璃纖維的長度為4.5皿，直徑為134111;相容劑選自臺灣奇美的?114〔1-207;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Ξ洋化成的陽LESTAT6500。所述抗 菌劑為目前市售的各種季錠鹽型抗菌劑，為化晚季錠鹽、殼聚糖季錠鹽、烷基甲基芐基氯化 錠、長烷基鏈(Co~Ci6)的聚(4-乙締基)郵晚脂肪醇聚氧乙締基甲基雙辛基氯化錠或；月桂 基氯化錠中的一種或多種。
[0033] 水母粒的制備：
[0034] 將不同烙體強度的高烙體強度聚丙締與礦物填料按表1所示配比進(jìn)行充分的混 合，在擠出機中擠出條狀聚丙締，再將其切碎成聚丙締預(yù)發(fā)泡顆粒；W水為發(fā)泡劑，將聚丙 締預(yù)發(fā)泡顆粒進(jìn)行發(fā)泡，制備得到高烙體強度的發(fā)泡聚丙締;將高烙體強度的發(fā)泡聚丙締 和水在高速混合器中混5-lOmin，制備得到如表1所示含水量的水母粒，放出待用。
[0035] 表1水母粒的各組分含量(重量百分比）
[0036]
[0037]
[0038] 實施例1-6,對比例6
[0039] -種力學(xué)性能優(yōu)異的玻纖增強AS復(fù)合材料，其原料配方如表1所示，其制備方法包 括W下步驟：
[0040] 按重量百分比稱取AS樹脂、相容劑、水母粒、硅烷偶聯(lián)劑、抗靜電劑、抗菌劑和助劑 在高混機里混合2min;混合均勻，得到預(yù)混料;將預(yù)混料置于雙螺桿擠出機的主喂料口中， 從側(cè)喂料口加入玻璃纖維，進(jìn)行烙融擠出，造粒干燥。測定其性能，具體數(shù)據(jù)列于表5。
[0041 ] 對比例1-3
[0042] -種力學(xué)性能優(yōu)異的玻纖增強AS復(fù)合材料，其原料配方如表1所示，其制備方法包 括W下步驟：
[0043] 按重量百分比稱取AS樹脂、相容劑和助劑在高混機里混合2min;混合均勻，得到預(yù) 混料;將預(yù)混料置于雙螺桿擠出機的主喂料口中，從側(cè)喂料口加入玻璃纖維，進(jìn)行烙融擠 出，造粒干燥。測定其性能，具體數(shù)據(jù)列于表5。
[0044] 對比例4
[0045] -種力學(xué)性能優(yōu)異的玻纖增強AS復(fù)合材料，其原料