一种高性能玻纤增强as复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于改性塑料领域，尤其是设及一种高性能玻纤增强AS复合材料及其制备 方法。
【背景技术】
[0002] 丙締腊-苯乙締(AS)树脂是由苯乙締(St)、丙締腊(AN)两种单体为原料共聚合制 得的一种热塑性塑料。AS树脂具有优良的性能，有极好的尺寸稳定性、电性能、耐磨性、抗化 学药品性、染色性，成型加工和机械加工较好，是一种重要的工程塑料。
[0003] 玻璃纤维增强AS因其具有良好的加工性能、尺寸稳定性和拉伸强度在家用电器领 域具有良好的应用价值，如空调中的轴流、贯流和离屯、风扇叶等。玻纤增强AS制件的性能直 接影响到空调器的质量，与大家的日常生活息息相关。
[0004] 但是，由于玻纤增强AS复合材料气味很大，限制了其在汽车，家电等领域的应用； 因此，开发出一种低气味玻纤增强AS复合材料，具有极大的市场。
[0005] 由于，玻璃纤维增强AS的力学性能很大程度上取决于AS和玻璃纤维的黏结强度， 由于树脂和玻纤的界面粘接较差，不能充分发挥玻纤的增强作用，形成的复合材料强度，初 性，耐热性等性能较差。
[0006] 另外，对于材料还应该有抗菌方面的要求。随着人们生活水平的提交，产品人性 化、健康化将是竞争的焦点之一。
【发明内容】
[0007] 有鉴于此，本发明旨在提出一种高性能玻纤增强AS复合材料及其制备方法，W解 决享有的玻璃纤维增强AS力学性能及抗菌性较差的问题
[000引为达到上述目的，本发明的技术方案是运样实现的：
[0009] -种高性能玻纤增强AS复合材料，按重量百分比计，包含W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ιο? ? 5 % ， 抗菌剂: 0.5-4 % ， 助剂0.1-3 % ， 各组分之和为 100 % ; 其中 ，所述水母粒按重量百分比 计，包括W下组分:聚丙締1 % -49 % ;水70 % -80 % ;矿物填料0.1 -5 %，各组分之和为100 %。
[0010] 进一步的，所述AS复合材料中按重量百分比计，AS树脂含量为39-60%。
[001。 进一步的，所述AS复合材料中按重量百分比计冰母粒含量为2-4%
[0012] 进一步的，所述抗菌剂为季锭盐抗菌剂。
[0013] 进一步的，所述抗菌剂为化晚季锭盐、壳聚糖季锭盐、烷基甲基苄基氯化锭、长烧 基链(Co~Ci6)的聚（4-乙締基）邮晚脂肪醇聚氧乙締基甲基双辛基氯化锭或Ξ月桂基氯化 锭中的一种或多种。季锭盐的通式R4NX，其中四个控基R可W相同，也可不同。X为面素负离 子化0、8'、1)，或酸根(如册04、1?0)0等）。细菌细胞表面一般带负电荷，四级锭盐的正电荷 吸引细菌细胞膜表面的负电荷，阻止细菌的移动，使其失去营养而死亡，或细胞变形破裂因 内容物渗出而死亡，从而达到抗菌的效果。
[0014] 进一步的，所述AS树脂为丙締腊、苯乙締的共聚物。
[0015] 进一步的，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1〇-16μπι;优选的，所述短切玻璃纤维的长度 为 0.2-1〇111111，直径为8-2〇41]1。
[0016] 进一步的，所述相容剂为丙締酸醋类聚合物或共聚物;优选的，丙締酸醋类聚合物 或共聚物的聚合单体为丙締酸，丙締酸甲醋，丙締酸乙醋，丙締酸下醋，丙締酸-2-乙基己醋 中的一种或几种。
[0017] 进一步的，所述助剂为热稳定剂、光稳定剂、加工助剂、色粉或颜料中的一种或几 种的混合。由于本发明为汽车内饰用AS复合材料，可根据不同汽车内饰的结构、技术要求等 对上述助剂进行单独使用，或者复合使用。热稳定剂可W提高材料在加工和使用过程中的 耐热老化性能，通常可选自酪类、亚憐酸醋类、硫代醋类中的一种W上。光稳定剂可W提高 材料在使用过程中的耐光老化性能，可为受阻胺类或紫外线吸收剂。加工助剂为低分子醋 类硬脂酸、金属皂(化st、Znst)、硬脂酸复合醋或酷胺类(芥酸酷胺）中的一种W上。
[0018] 进一步的，偶联剂为硅烷偶联剂;优选的，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W上。
[0019] 本发明还提供一种高性能玻纤增强AS复合材料的制备方法，包括如下步骤：（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l-3min;混合均匀， 得到预混料；
[0020] (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，进行烙 融挤出，造粒干燥，即得。
[0021] 进一步的，述烙融挤出的条件为：一区溫度180-210°c，二区溫度190-220°C，S区 溫度190-230 °C，四区溫度190-240 °C，五区溫度190-240°C，六区溫度190-240°C，屯区溫度 190-240°C，八区溫度190-240°C，九区溫度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。
[0022] 相对于现有技术，本发明所述的高性能玻纤增强AS复合材料及其制备方法具有W 下优势：
[0023] 1)本发明使用丙締酸醋类聚合物或共聚物作为相容剂，利用丙締酸醋类聚合物或 共聚物具有高极性的特点，可W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。
[0024] 另外，通过添加硅烷偶联剂，利用其具有既能与玻璃纤维表面的某些基团反应，又 能与树脂反应的特点，在玻璃纤维与树脂基体之间形成一个界面层，界面层能传递应力，从 而增强了玻璃纤维与树脂之间粘合强度，形成稳定的结构，使分散相和连续相均匀，即实现 两者的相容化。
[0025] 2)本发明使用的硅烷偶联剂为氨基型硅烷偶联剂，尤其是使用含有2个氨基或多 个氨基的氨基型硅烷偶联剂，其活性更高，更加有效的增强了玻璃纤维和树脂之间的粘合 强度，从而使得复合材料的力学性能大幅提高。
[0026] 3)本发明使用的水母粒简单易得，制备工艺简单，成本低，能有效去除气味的同 时，而又不影响复合材料的机械性能；
[0027] 4)本发明通过添加抗静电剂，可W使AS复合材料的表面电阻率从1〇ι6Ω降低到1〇9 Ω，抗静电效果良好。
[0028] 5)本发明添加抗菌剂后，制备的玻纤增强AS复合材料具有优异的抗菌效果，可W 作为抗菌材料用于汽车，冰箱，电视机行业，尤其是化晚季锭盐或壳聚糖季锭盐的选择能够 提高A酸复合材料的抗菌性。
【具体实施方式】
[0029] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可W相 互组合。
[0030] 下面将结合实施例来详细说明本发明。
[0031] W下实施例和对比例中，挤出机烙融挤出的加工条件如下：一区溫度180-210°C， 二区溫度190-220°C，Ξ区溫度190-230°C，四区溫度190-240°C，五区溫度190-240°C，六区 溫度190-240°C，屯区溫度190-240°C，八区溫度190-240°C，九区溫度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。
[0032] AS树脂选自台湾台化的NF2200，长玻纤选自巨石集团的邸13-2000-988A，其纤维 直径为13皿，线密度为2000tex;短玻纤选自化enzhen Yataida公司的ECS-13-4.5系列，其 玻璃纤维的长度为4.5皿，直径为134111;相容剂选自台湾奇美的?114〔1-207;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Ξ洋化成的阳LESTAT6500。所述抗 菌剂为目前市售的各种季锭盐型抗菌剂，为化晚季锭盐、壳聚糖季锭盐、烷基甲基苄基氯化 锭、长烷基链(Co~Ci6)的聚(4-乙締基)邮晚脂肪醇聚氧乙締基甲基双辛基氯化锭或；月桂 基氯化锭中的一种或多种。
[0033] 水母粒的制备：
[0034] 将不同烙体强度的高烙体强度聚丙締与矿物填料按表1所示配比进行充分的混 合，在挤出机中挤出条状聚丙締，再将其切碎成聚丙締预发泡颗粒；W水为发泡剂，将聚丙 締预发泡颗粒进行发泡，制备得到高烙体强度的发泡聚丙締;将高烙体强度的发泡聚丙締 和水在高速混合器中混5-lOmin，制备得到如表1所示含水量的水母粒，放出待用。
[0035] 表1水母粒的各组分含量(重量百分比）
[0036]
[0037]
[0038] 实施例1-6,对比例6
[0039] -种力学性能优异的玻纤增强AS复合材料，其原料配方如表1所示，其制备方法包 括W下步骤：
[0040] 按重量百分比称取AS树脂、相容剂、水母粒、硅烷偶联剂、抗静电剂、抗菌剂和助剂 在高混机里混合2min;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，进行烙融挤出，造粒干燥。测定其性能，具体数据列于表5。
[0041 ] 对比例1-3
[0042] -种力学性能优异的玻纤增强AS复合材料，其原料配方如表1所示，其制备方法包 括W下步骤：
[0043] 按重量百分比称取AS树脂、相容剂和助剂在高混机里混合2min;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，进行烙融挤 出，造粒干燥。测定其性能，具体数据列于表5。
[0044] 对比例4
[0045] -种力学性能优异的玻纤增强AS复合材料，其原料