一种高性能抗静电抗菌玻纤增强as组合物及其制备方法_2

文档序号:9702209阅读:来源:国知局
除非另外说明,本文中所用的术语均具有本领域技术人员常规理解的含义,为了 便于理解本发明,将本文中使用的一些术语进行了下述定义。
[0039] 所有的数字标识,例如PH、温度、时间、浓度,包括范围,都是近似值。要了解,虽然 不总是明确的叙述所有的数字标识之前都加上术语"约"。同时也要了解,虽然不总是明确 的叙述,本文中描述的试剂仅仅是示例,其等价物是本领域已知的。
[0040] 下面结合实施例来详细说明本发明。
[0041 ]以下实施例和对比例中,挤出机熔融挤出的加工条件如下:一区温度180-210°C, 二区温度190-220°C,三区温度190-230°C,四区温度190-240°C,五区温度190-240°C,六区 温度190-240°C,七区温度190-240°C,八区温度190-240°C,九区温度190-240°C,主机转速 250-600转/分钟;双螺杆挤出机的长径比为40:1。
[0042]AS树脂选自台湾台化的NF2200,长玻纤选自巨石集团的ER13-2000-988A,其纤维 直径为13μηι,线密度为2000tex;短玻纤选自ShenzhenYataida公司的ECS-13-4 · 5系列,其 玻璃纤维的长度为4.5111111,直径为13以111;相容剂选自日本东丽的1^83 920,日本麗6的八5八 A600N和日本钟渊的MBSM-521;硅烷偶联剂选自中国科学院的KH-550,KH-560和KH-602。抗 静电剂选自三洋化成的PELESTAT6500。抗菌剂为光触媒抗菌剂与银系无机抗菌剂复配而 成的抗菌剂,重量比为1:1复配而成的抗菌剂。其中,光触媒抗菌剂为锐钛型的Ti02,选自华 微科技;银系无机抗菌剂选自广州茵诺威化工有限公司,具体型号为IPS3。
[0043] 实施例1-6,对比例1-6
[0044] -种力学性能优异的玻纤增强AS组合物,其原料配方如表1所示,其制备方法包括 以下步骤:
[0045] 按重量百分比称取AS树脂、相容剂、硅烷偶联剂、抗静电剂、抗菌剂和助剂在高混 机里混合l_3min;混合均匀,得到预混料;将预混料置于双螺杆挤出机的主喂料口中,从侧 喂料口加入玻璃纤维,进行熔融挤出,造粒干燥。测定其性能,具体数据列于表4。
[0046] 实施例和对比例得到的玻纤增强AS组合物采用ISO标准测试其相关性能。其抗菌 率测定,采用中国轻工行业标准QB/T2591-2003《抗菌塑料一一抗菌性能评价及其测试方 法》标准。实验菌种为大肠杆菌,金黄色葡萄球菌。
[0047] 表1实施例和对比例的玻纤增强AS组合物的原料配方(按重量百分比)
[0048]
[0049] 表2实施例和对比例中所用的硅烷偶联剂规格
[0050]
[0051 ]表3实施例和对比例中所用的相容剂规格
[0052]
[0053]表4实施例和对比例的玻纤增强AS组合物的性能数据
[0054]
[0055]由实施例1与对比例1,实施例2与对比例2,实施例3与对比例3,实施例4与对比例 4,实施例5与对比例5,对比可以看出:配方中添加相容剂可以有效改善复合材料的性能,这 是因为玻纤增强材料因为是由玻璃纤维和合成树脂所构成的复合体,两种材质差异较大, 彼此混合后存在相容的问题。而MABS、MBS或ASA具有高极性,可以改变玻璃纤维和树脂之间 的界面状态,提尚其界面的粘结力,从而提尚复合材料的性能。而且使用硅烷偶联剂和相容 剂复配的方式,复合性能的力学性能更为优异。
[0056]由实施例6和对比例6,对比可以看出,添加硅烷偶联剂后,复合材料的力学性能提 高,这是因为通过使用硅烷偶联剂,能改善玻璃纤维和树脂的粘合性能,从而提高复合材料 的性能。可以用化学键理论来解释这一现象,该理论认为:硅烷偶联剂含有两种不同的化学 官能团,其一端(X基团)与无机材料,如玻璃纤维、硅酸盐、金属氧化物等表面的硅醇基团反 应生成共价键;另一端(Y基团)又与高聚物基料或树脂生成共价键,从而在无机物质和有机 物质的界面之间架起"分子桥",进而将两种不相容的材料偶联起来。另外,用合适的硅烷偶 联剂处理玻璃纤维表面,会提高其表面张力,从而促使有机树脂能在无机物表面的浸润与 展开,改善玻纤的集束性和加工性能。
[0057]由实施例3与实施例4与实施例5对比,对比例3与对比例4与对比例5可以看到,使 用氨基型硅烷偶联剂,其偶联效果要优异于普通型的硅烷偶联剂的偶联效果,特别的是,使 用双氨基型硅烷偶联剂,其偶联效果更佳优异,更有利于提高复合材料力学性能。
[0058]另外,通过添加抗静电剂,可以使组合物的表面电阻率从1016Ω降低到108Ω,抗 静电效果良好。添加光触媒抗菌剂与银系无机抗菌剂复配而成的抗菌剂,可以克服单一抗 菌剂的局限性,制备的复合材料具有优异的抗菌效果。
[0059]从实施例中可以看出,使用本发明生产的抗静电玻纤增强AS复合材料,其力学性 能和抗静电效果非常优异。如实施例5中的20份玻纤增强AS复合材料,其拉伸强度比市面上 的材料从100-1lOMPa提升到了 140MPa,其冲击强度比市场上的材料从5.5-6.5KJ/m2提升到 了 8-9KJ/m2 等等。
[0060]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精 神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种高性能抗静电抗菌玻纤增强AS组合物,其特征在于:按重量百分比计,包含以下 组分: AS 树脂 53-89. 4% 玻璃纤维 15-25% 相容剂 8-20% 偶联剂 0. 1-1% 抗静电剂 10-15% 抗菌剂 0.5-2% 助剤 0.1-3%; 其中,所述相容剂为甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物,甲基丙烯酸甲 酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物,苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯三元聚合物中的一种或其 混合物; 所述抗菌剂由光触媒抗菌剂与银系无机抗菌剂复配而成; 所述助剂为热稳定剂、光稳定剂、加工助剂、颜料中的至少一种。2. 根据权利要求1所述的一种高性能抗静电抗菌玻纤增强AS组合物,其特征在于:所述 AS树脂为丙烯腈、苯乙烯的共聚物。3. 根据权利要求1所述的一种高性能抗静电抗菌玻纤增强AS组合物,其特征在于:所述 玻璃纤维为长玻璃纤维和短切玻璃纤维的混合。4. 根据权利要求3所述的一种高性能抗静电抗菌玻纤增强AS组合物,其特征在于:所述 长玻璃纤维为无碱玻璃纤维,直径为l〇-16ym;所述短切玻璃纤维的长度为0.2-10mm,直径 为 8-20μηι。5. 根据权利要求1所述的一种高性能抗静电抗菌玻纤增强AS组合物,其特征在于:所述 的偶联剂为氨基型硅烷偶联剂,所述的氨基型硅烷偶联剂含有的氨基数目为2个或2个以 上。6. 根据权利要求1所述的一种高性能抗静电抗菌玻纤增强AS组合物,其特征在于:所述 抗静电剂为永久型抗静电剂,其成分中包含金属盐和聚氧乙烯。7. 根据权利要求1所述的一种高性能抗静电抗菌玻纤增强AS组合物,其特征在于:所述 热稳定剂选自酚类、亚磷酸酯类、硫代酯类中的一种或几种;所述光稳定剂为受阻胺类或紫 外线吸收剂;所述加工助剂为低分子酯类硬脂酸、金属皂、硬脂酸复合酯或酰胺类中的一种 或几种。8. 根据权利要求1所述的一种高性能抗静电抗菌玻纤增强AS组合物,其特征在于:所述 抗菌剂中光触媒抗菌剂与银系无机抗菌剂的质量比为1: 1。9. 权利要求1所述的一种高性能抗静电抗菌玻纤增强AS组合物的制备方法,其特征在 于:(1)按重量百分比称取AS树脂、相容剂、抗静电剂、抗菌剂、偶联剂和助剂在高混机里混 合l-3min;混合均匀,得到预混料; (2)将预混料置于双螺杆挤出机的主喂料口中,从侧喂料口加入玻璃纤维,进行熔融挤 出,造粒干燥,即得。 所述熔融挤出的条件为:一区温度180_210°C,二区温度190-220°C,三区温度190-230 °C,四区温度190-240°C,五区温度190-240°C,六区温度190-240°C,七区温度190-240°C,八 区温度190-240°C,九区温度190-240°C,主机转速250-600转/分钟;双螺杆挤出机的长径比 为40:1。
【专利摘要】本发明提供了一种高性能抗静电抗菌玻纤增强AS组合物及其制备方法,按重量百分比计,包含以下组分:AS树脂53-89.4%,玻璃纤维15-25%,相容剂8-20%,偶联剂0.1-1%,抗静电剂10-15%,抗菌剂0.5-2%,助剂0.1-3%;其中,相容剂为甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物,甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物,苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯三元聚合物中的一种或其混合物;抗菌剂由光触媒抗菌剂与银系无机抗菌剂复配而成;助剂为热稳定剂、光稳定剂、加工助剂、颜料中的至少一种。本发明有效改变玻璃纤维和树脂之间的界面状态,提高其界面的粘结力,从而提高复合材料的性能,制备的玻纤增强AS复合材料具有优异的抗菌效果,可以作为抗菌材料用于汽车,冰箱,电视机行业。
【IPC分类】B29C47/92, C08L55/02, C08L51/00, B29B9/06, C08K13/04, C08L25/12, C08L51/04, C08K7/14, C08K5/544
【公开号】CN105462093
【申请号】CN201510932261
【发明人】肖华明, 付锦锋, 王扬利, 陈刚
【申请人】天津金发新材料有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年12月11日
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