本发明涉及高分子
技术领域：
，特别是涉及一种玻璃纤维增强as复合材料的制备方法。
背景技术：
：as树脂的学名为丙烯腈-苯乙烯共聚物。由丙烯腈与苯乙烯共聚而成的高分子化合物。有热塑性。不易变色。不受稀酸、稀碱、稀醇和汽油的影响。但溶于丙酮、乙酸乙酯、二氯乙烯等中。可用作工程塑料。具有优良的耐热性和耐溶剂性。用于制耐油机械零件、仪表壳、仪表盘、电池盒、拖拉机油箱、蓄电池外壳、包装容器、日用品等。塑胶基复合材料因为比强度高、密度低、具有可设计性等特点成为代替钢铁的热门材料。尤其是关于玻璃纤维增强复合材料的技术迅猛发展，已经比较成熟并且在家电、车间以及电动工具等行业获得了大量应用。玻璃纤维增强as复合材料中，玻璃纤维的填充量一般少于10%，并且常用的是成本较高的短切玻璃纤维，因此厂家常用的玻璃纤维增强as复合材料的制备方法一般集中在低填充、短切玻璃纤维的基础上优化。相比于pp等基体材料，当使用较高玻纤填充时，as在熔融挤出过程中熔融指数很低因而挤出过程中前进速率相对较快，不容易与填料特别是玻璃纤维混合均匀,导致材料在挤出、冷却、造粒过程中容易发生断条现象,产品的力学性能也得不到保证。而且，如果玻璃纤维剪切不足，很容易发生断条现象，影响生产稳定性，降低产能也增加了成本。一般的解决方法是使用短切玻璃纤维或者提高主机转速等方法解决玻纤剪切不足缺陷。但是，盲目提高主机转速，虽然能够将玻纤剪切充分，但是极易加重低熔指的as与玻纤的混合不均现象，玻纤的过度剪切也会导致力学性能的下降。使用短切纤维成本较高，力学性能也不足，毫无竞争力。技术实现要素：本发明的目的在于，提供一种玻璃纤维增强as复合材料的制备方法，适用于长玻璃纤维高填充，并且具有生产稳定性好、产品具有高力学性能的优点。本发明是通过以下技术方案实现的一种玻璃纤维增强as复合材料的制备方法，包括以下步骤：a）按照配方将as树脂、添加剂、加工助剂投入高速混料机中，制备预混料；b）双螺杆挤出机的螺杆长径比为48:1，槽深比为1.51或1.55，分为十二区，将预混料在第一区下料筒进行主喂，将长玻璃纤维在5-7区喂入，主机转速550-850转/分钟；c）挤出造粒得到玻璃纤维增强as复合材料。螺杆第一区温度为20-50℃，第二区温度为110-130℃，第三至十一区温度为210-240℃，机头温度为220-240℃。优选的，所述的双螺杆挤出机的槽深比为1.55。双螺杆挤出机的单机产能为800-1200kg/h。单机产能主要和喂料速度、螺杆转速有关，喂料速度越快、螺杆转速越高，单机产能越高。要维持单机产能，转速低的时候就需要更快的喂料速度。但是，过高的转速、过高的单机产能不仅会影响产品的力学性能，还容易造成生产安全隐患。所述的b）步骤中，长玻璃纤维在螺杆上方开口喂入。as在熔融挤出过程中，熔融指数很低，因此开口在螺杆上方，可以有效防止as材料漏出造成污染和浪费，并且从上方喂料时不需要侧喂机输送，玻璃纤维靠螺杆转子的拉力可以有序进入螺杆，有效利用主机上方的空间，也能防止玻璃纤维和侧喂机的摩擦导致断裂的意外，进而影响玻纤的进料。所述的长玻璃纤维填充量为玻璃纤维增强as复合材料总重量的15-35%。本发明给予较高的玻璃纤维填充量设计、优化的制备工艺。本发明具有如下有益效果本发明的玻璃纤维增强as复合材料的制备方法，主要是根据长玻纤、15-35%的填充进行优化的。通过选择螺杆的长径比、槽深比来解决较高用量的长玻纤填充过程中的断条现象，不需要螺杆的高转速也能将长玻纤剪切合适，而且产品的力学性能高。同时，本发明也可以在较高转速、较高的喂料速率下运行，断条现象也不会明显提升以及产品力学性能也得到保证。具体实施方式下面通过具体实施方式来进一步说明本发明，以下实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受下述实施例的限制。以下原料均来源于市售。实施例和对比例玻璃纤维增强as复合材料的配方，按重量百分比计：as树脂68%；长玻璃纤维30%；偶联剂1%（添加剂）；其他助剂（光稳定剂、热稳定剂等）1%。玻璃纤维增强as复合材料的制备方法：实施例1-5和对比例1-2玻璃纤维增强as复合材料的制备方法：按照配方将as树脂、偶联剂、光稳定剂、热稳定剂投入高速混料机中，制备预混料；双螺杆挤出机的螺杆长径比、槽深比、长玻璃纤维喂料口、主机转速、单机产能如表1所示；挤出造粒得到玻璃纤维增强as复合材料；48:1螺杆的分区为12区，其中第6/7区位于螺杆的中部；40:1螺杆的分区为10区，其5/6区位于螺杆的中部；长玻纤从螺杆上方喂料。螺杆第一区温度为30℃，第二区温度为120℃，其他区温度为230℃，机头温度为230℃。各性能测试方法：拉伸强度：按照gb/t1040-2006进行测试，拉伸速度为10mm/min；弯曲强度：按照gb/t9341-2000进行测试、弯曲速度2mm/min；弯曲模量：按照gb/t9341-2000进行测试、弯曲速度2mm/min；悬臂梁冲击强度：按照gb/t1843-2008进行测试，a型缺口；断裂伸长率：按照gb/t1040-2006进行测试，拉伸速度为10mm/min。断条率：在单位时间生产过程中，破碎的料量÷总产量×100%。表1：实施例1-5和对比例1-2制备方法各参数以及产品性能测试结果对比例1实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5对比例2螺杆长径比40:148:148:148:148:148:140:1槽深比1.511.511.551.551.551.551.51长玻璃纤维喂料口5665765主机转速，转/分钟600600600600600850700单机产能，kg/h8008008009009001200700拉伸强度，mpa110120.3124122121124.5113.8弯曲强度，mpa141154.9159156155159.2145弯曲模量，mpa8500882192009211890091028764缺口冲击强度，kj/m26.06.67.77.26.87.46.1断裂伸长率，%443.5443.54断条率，%2.351.81.61.31.51.651.9从对比例1和实施例1/2可以看出，在主机转速、单机产能等因素不变的情况下，选择长径比为48:1的主机能够改善断条现象，并且力学性能得到提高，进一步的，选用槽深比为1.55能够进一步改善断条现象，力学性能进一步提升。从对比例1和对比例2可以看出，使用长径比为40:1、槽深比为1.51的螺杆的主机，需要增加转速、并且降低单机产能才能使玻璃纤维得到有效剪切，断条率降低到合格水平，但是力学性能的提升很有限，产能降低也间接导致成本的上升。从实施例5可以看出，由于选用了48:1长径比、1.55槽深比的主机，可以在高转述、高单机产能下保持较低的断条率以及较高的力学性能，产品的竞争力得到充分的提升。综上，使用长径比为48:1、槽深比为1.55的螺杆，能够有效解决断条率的同时，提高了力学性能以及生产效率。当前第1页12