一种抗菌as复合材料及其制备方法_2

文档序号:9762117阅读:来源:国知局
,采用1~6级评价,级别越高,气味越大。表3为大众汽 车控制汽车车内气味的标准PV3900的评价内容,评分分为6个级别。其方法是在一定实验条 件下,将零件置于一个密封的器皿中,由专业人员凭嗅觉测试零件的气味。主观气味测试实 验条件如下:
[0047] a常温23°C,模拟正常的驾驶条件 [0048] b高温40°C,模拟夏天的驾驶条件
[0049] c在2h内,高温80°C的条件下,模拟极端温度和夏天暴晒后驾驶舱内的条件
[0050]表3大众汽车内饰材料气味评价标准
[0052] (2)力学性能:按ISO标准进行测试。
[0053] (3)抗静电性:按照GB/T1410-2006测试其表面电阻率。
[0054] (4)抗菌率测定:采用中国轻工行业标准QB/T 2591-2003《抗菌塑料--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。)
[0055] 表4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)
[0056]

[0058] 表5实施例和对比例中所用的硅烷偶联剂规格
[0059]
[0060]表6实施例和对比例的玻纤增强AS组合物的性能数据

[0064]由实施例1和对比例1,实施例2和对比例2,实施例3与对比例3,对比可以看出,添 加硅烷偶联剂后,复合材料的力学性能显著提高,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。
[0065]由实施例3与实施例4与实施例5对比可以看到,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。
[0066]由实施例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。而聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)具有 高极性,可以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。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。
[0067]另外,从实施例6和对比例6对比可以看到,当偶联剂用量过大,复合材料的综合力 学性能反而稍有降低。这是因为在GFAS复合材料中真正起到偶联剂作用的是偶联剂分子在 玻璃纤维表面形成的单分子层,因此过多的添加偶联剂是不必要的。当偶联剂用量较少,随 着用量的增加,拉伸强度与冲击强度会有一定程度的提高;当偶联剂的用量过量时,这种过 量的添加是多余的,并且会对材料的性能造成负面影响,导致材料的性能出现下降。
[0068]从实施例和对比例中可以看到,添加水母粒后,可以显著改善复合材料的气味,其 气味最高可以达到3级,另外,水母粒含水量多,添加量多,其去除气味的效果更加明显。另 外,通过添加抗静电剂,可以使组合物的表面电阻率从1〇 16Ω降低到109Ω,抗静电效果良 好。
[0069] 由实施例1-6可以看出,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,抗菌性,抗菌率达到 90 %以上,可以作为强抗菌塑料。
[0070] 从实施例中可以看出,使用本发明生产的玻纤增强AS复合材料,其力学性能和热 性能非常优异。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 100-1 lOMPa提升到了 130-140MPa,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。
[0071] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例 性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述 实施例进行变化、修改、替换和变型。
【主权项】
1. 一种抗菌AS复合材料,其特征在于:按重量百分比计,包含以下组分:AS树脂:39-88.4%,玻璃纤维:10-30%,相容剂:1-10%,水母粒1-5%,偶联剂:0.1-1%,抗静电剂10-15%,抗菌剂:1-3%,助剂1-3%,各组分之和为100% ;所述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;所述水母粒按重量百分比计,包括以下组分:聚丙烯1%-49% ;水50%-98% ;矿物填料0.1-5%,各组分之和为100%。2. 根据权利要求1所述的抗菌AS复合材料,其特征在于:所述抗菌剂中光触媒抗菌剂与 银系无机抗菌剂的重量百分比为1:0.5-2。3. 根据权利要求1所述的抗菌AS复合材料,其特征在于:所述抗菌剂中光触媒抗菌剂与 银系无机抗菌剂的重量百分比为1:1。4. 根据权利要求1所述的抗菌AS复合材料,其特征在于:所述聚丙烯为高熔体强度聚丙 烯,在190°C的实验温度下,使用长径比为10:1的毛细管□模,口模到滚轮的距离为24cm,柱 塞下降速度为0. l〇mm/s,牵引滚轮的加速度为5mm/s2,聚丙稀恪体强度2 5cN。5. 根据权利要求1所述的抗菌AS复合材料,其特征在于:所述AS树脂为丙烯腈、苯乙烯 的共聚物,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。6. 根据权利要求1所述的抗菌AS复合材料,其特征在于:所述玻璃纤维为长玻璃纤维或 短切玻璃纤维的一种或几种的混合;优选的,所述长玻璃纤维为无碱玻璃纤维,直径为10-16μπι;优选的,所述短切玻璃纤维的长度为0.2-10_,直径为8-20μπι。7. 根据权利要求1所述的抗菌AS复合材料,其特征在于:所述相容剂为丙烯酸酯类聚合 物或共聚物;其聚合单体为丙烯酸,丙烯酸甲酯,丙烯酸乙酯,丙烯酸丁酯,丙烯酸-2-乙基 己酯中的一种或几种。8. 根据权利要求1所述的抗菌AS复合材料,其特征在于:所述偶联剂为硅烷偶联剂,优 选的,所述的硅烷偶联剂为氨基型硅烷偶联剂,优选的,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。9. 一种如权利要求1-8中任一项所述的抗菌AS复合材料的制备方法,其特征在于:包括 以下步骤: (1) 按重量百分比称取AS树脂、相容剂、水母粒、偶联剂和助剂在高混机里混合3-5min; 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。10. 根据权利要求9所述的抗菌AS复合材料的制备方法,其特征在于: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】本发明创造提供了一种抗菌AS复合材料及其制备方法,按重量百分比计,包含以下组分:AS树脂:39-88.4%,玻璃纤维:10-30%,相容剂:1-10%,水母粒1-5%,偶联剂:0.1-1%,抗静电剂10-15%,抗菌剂:1-3%,助剂1-3%,各组分之和为100%;所述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;所述水母粒按重量百分比计,包括以下组分:聚丙烯1%-49%;水50%-98%;矿物填料0.1-5%,各组分之和为100%。本发明通过调节抗菌剂中光触媒抗菌剂与银系无机抗菌剂的比例及加入复合材料中的量,制备出的AS复合材料具有优异的抗菌效果,抗菌率≥90%,可以作为强抗菌塑料。
【IPC分类】C08K5/5435, C08J3/22, C08L23/12, C08K7/14, C08K5/134, C08L25/12, C08K3/22, C08L33/12, C08K3/34, C08K13/04, C08K5/544
【公开号】CN105524366
【申请号】CN201510929187
【发明人】付锦锋, 肖华明, 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27日
【申请日】2015年12月11日
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