本发明涉及高分子材料加工领域，具体地说涉及一种用于厨卫产品的聚苯乙烯/竹纤维复合材料及其制备方法。
背景技术：
木塑复合材料是一种新型的高分子复合材料，其复合了木材与塑料两种材料的特点，并集两者的优点于一身且又规避了两者的一些缺点。而竹纤维相对于其他木纤维、麻纤维、谷壳粉等植物纤维具有高纤维化、高长径比的特点，使得竹塑复合材料比其他类型的植物纤维/聚合物复合材料有更好的强度和韧性。另外，相对于其他类型的植物纤维，竹纤维制品因其更好的性能而出现在了厨卫、家具制品中，但由于竹类生长的特性更适合生产小型和筒形制品，而无法生产板材、型材等制品，将竹纤维和聚合物共混造粒后通过注塑或挤出成型生产则可以很好的解决这一问题。
技术实现要素：
本发明针对现有木塑复合材料的特点和缺陷，提供了一种用于厨卫产品的聚苯乙烯/竹纤维复合材料及其制备方法，该复合材料具有高强度、抗菌、易加工等特点，特别适用于厨房、卫浴、家具等家居用品。
本发明使用的技术方案如下：
一种用于厨卫产品的聚苯乙烯/竹纤维复合材料，其以下组分按重量份制备而成：
聚苯乙烯500-700份
竹纤维300-500份
偶联剂为竹纤维重量的1-2%
抗菌剂3-10份
抗氧剂2-5份
润滑剂3-10份。
所述聚苯乙烯为高抗冲聚苯乙烯，其中橡胶的质量比为10-30%。
所述竹纤维的粒径为60-200目。
所述偶联剂为硅烷偶联剂。
所述抗菌剂为含银离子的无机抗菌剂。
所述抗氧剂为n,n'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺（抗氧剂1098）、β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯（抗氧剂1076）中的一种和三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯（抗氧剂168）组成的复配物。
所述润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、n，n′-乙撑双硬脂酰胺（ebs）、聚乙烯蜡或甲基硅油中的一种。
本发明另一个发明目的是提供上述用于厨卫产品的聚苯乙烯/竹纤维复合材料的制备方法，其包括以下步骤：首先将竹纤维和偶联剂加入高速混合机中在80℃下混合5-10min；再继续加入聚苯乙烯、抗菌剂、抗氧剂和润滑剂继续混合均匀；然后将混合均匀的物料送入双螺杆挤出机中，物料在螺杆的剪切、混炼和输送下充分的熔合，最后经过挤出、拉条、冷却后，制成粒料；所述的双螺杆挤出机为带有精确的温度控制和真空排气设备的双螺杆挤出机，其长径比为20：1-60：1、螺杆各区的温度设置为160-200℃。
本发明制备的聚苯乙烯/竹纤维复合材料具有高强度、高韧性，并且抗菌防霉，相比于pp、pe等材料还有低吸水率、高尺寸稳定性的特点，适合注塑、挤出成型；并且颜色接近木纹颜色，可以配合模具做出仿木、仿竹纹理的制品，适用于厨房、卫浴、家居等对卫生要求高的制品，如砧板、沥水架、水果托盘、各种形状的储物罐等等。
本发明先将竹纤维和偶联剂进行混合后再加入其它成份进行再混合，从而可以使偶联剂充分分散在竹纤维内部，可以更有效的提高竹纤维和hips间的相容性。
具体实施方式：
以下结合实施例对本发明作进一步说明，其目的仅在于更好理解本发明目的，而非限制本发明的保护范围。实施例中使用的热塑性树脂为hips622p（上海赛科），橡胶含量18%；所用竹纤维的粒径为120目（市售），使用的抗菌剂为含银离子的硅酸盐b6000（市售），所用的硅烷偶联剂为kh550（市售）。而实施例中末使用的聚苯乙烯、抗菌剂、偶联剂其他产品也同样适合本发明。
测试所用标准为astm标准。
实施例1
hips500份、竹纤维500份、kh55010份、b600010份、抗氧剂10981份、抗氧剂1681份、聚乙烯蜡10份。首先将竹纤维和相应比例的偶联剂加入高速混合机中在80℃下混合5min，然后继续加入聚苯乙烯、抗氧剂和润滑剂继续混合均匀，然后将混合均匀的物料送入双螺杆挤出机中，物料在螺杆的剪切、混炼和输送下充分的熔合，最后经过挤出、拉条、冷却后，制成粒料。所用双螺杆挤出机的长径比为45：1，带有精确的温度控制和真空排气设备的双螺杆挤出机，螺杆各区的温度设置为160-180℃。
经astm标准检测本实施例制备的聚苯乙烯/竹纤维复合材料的弯曲强度74.6mpa、弯曲模量3570mpa、简支梁缺口冲击强度4.7kj/m2。
实施例2
hips570份、竹纤维430份、kh5508份、b60008.5份、抗氧剂10761份、抗氧剂1682份、甲基硅油8份。首先将竹纤维和相应比例的偶联剂加入高速混合机中在80℃下混合5min，然后继续加入聚苯乙烯、抗氧剂和润滑剂继续混合均匀，然后将混合均匀的物料送入双螺杆挤出机中，物料在螺杆的剪切、混炼和输送下充分的熔合，最后经过挤出、拉条、冷却后，制成粒料。所用双螺杆挤出机的长径比为45：1，带有精确的温度控制和真空排气设备的双螺杆挤出机，螺杆各区的温度设置为165-190℃。
经astm标准检测本实施例制备的聚苯乙烯/竹纤维复合材料的弯曲强度77.2mpa、弯曲模量3430mpa、简支梁缺口冲击强度5.2kj/m2。
实施例3
hips620份、竹纤维380份、kh5505.5份、b60005份、抗氧剂10762份、抗氧剂1682份、硬脂酸钙5份。首先将竹纤维和相应比例的偶联剂加入高速混合机中在80℃下混合5min，然后继续加入聚苯乙烯、抗氧剂和润滑剂继续混合均匀，然后将混合均匀的物料送入双螺杆挤出机中，物料在螺杆的剪切、混炼和输送下充分的熔合，最后经过挤出、拉条、冷却后，制成粒料。所用双螺杆挤出机的长径比为45：1，带有精确的温度控制和真空排气设备的双螺杆挤出机，螺杆各区的温度设置为170-190℃。
经astm标准检测本实施例制备的聚苯乙烯/竹纤维复合材料的弯曲强度72.4mpa、弯曲模量3240mpa、简支梁缺口冲击强度5.6kj/m2。
实施例4
hips700份、竹纤维300份、kh5503份、b60003份、抗氧剂10762份、抗氧剂1683份、ebs3份。首先将竹纤维和相应比例的偶联剂加入高速混合机中在80℃下混合5min，然后继续加入聚苯乙烯、抗氧剂和润滑剂继续混合均匀，然后将混合均匀的物料送入双螺杆挤出机中，物料在螺杆的剪切、混炼和输送下充分的熔合，最后经过挤出、拉条、冷却后，制成粒料。所用双螺杆挤出机的长径比为45：1，带有精确的温度控制和真空排气设备的双螺杆挤出机，螺杆各区的温度设置为175-200℃。
经astm标准检测本实施例制备的聚苯乙烯/竹纤维复合材料的弯曲强度71.7mpa、弯曲模量3140mpa、简支梁缺口冲击强度8.9kj/m2。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。