专利名称：一种玻纤增强as树脂的制备方法
技术领域：
本发明涉及共混改性领域，特别涉及一种玻纤增强AS树脂的制备方法。
背景技术：
丙烯腈-苯乙烯(AS)树脂，是苯乙烯和丙烯腈的共聚物。AS树脂具有较好的机械性能，如拉伸强度、弯曲强度、弹性模量和硬度，具有优良的耐热性和耐溶剂性，透明度高， 尺寸稳定性好，是一种重要的工程塑料。AS树脂中加入玻璃纤维可增强AS树脂的强度和抗热变形能力，还可减小AS树脂的热膨胀系数。加入玻璃纤维后得到的玻纤增强AS树脂被广泛的应用于宽温度范围的高速运转的空调风叶，风叶是空调重要的冷/热风输送部件，因此玻纤增强AS树脂性能的优劣对空调的制热制冷性能具有重要影响。目前玻纤增强AS树脂通常是将由玻璃纤维和AS树脂共混挤出造粒。由于玻璃纤维和AS树脂的相容性较差，在共混工序中物料混合的均勻性较差，各组分分布不均，由此导致最终制得的玻纤增强AS树脂材料密度不均。而风叶经常处于高速运转的状态，其对材料密度的均一性要求较高。高速运转的风叶由于材质不均勻，回转体在旋转时，其上每个微小质点产生的离心惯性力不能互相抵消，离心惯性力通过轴承作用到机械及其基件上，引起振动，加速了轴承的磨损，缩短了器件的使用寿命，同时还会产生大量噪音，影响使用者的生活。为此，必须对风叶进行校正，使其达到允许的平衡精度等级，使因此产生的机械振动幅度降低在允许的范围内。但材料密度不均的风叶难以校正，产品报废率较高。
发明内容
本发明解决的技术问题在于在与提供一种玻纤增强AS树脂的制备方法，由该方法制得的玻纤增强AS树脂密度较为均一。有鉴于此，本发明提供一种玻纤增强AS树脂的制备方法，包括将原料输入双螺杆挤出机共混挤出；所述双螺杆挤出机塑化段至剪切段的螺杆组合包括螺纹块、9 21个剪切块、 2 4个反螺旋纹块和1 3个齿形盘；所述原料包括63 86.树脂、13 !35wt%的玻璃纤维、0. 1 0. 6wt% 的偶联剂、0. 2 0. 6wt%的抗氧剂和0. 3 0. 8wt%的润滑剂。优选的，所述塑化段包括螺纹块、3 6个剪切块和1 2个反螺旋纹块。优选的，所述剪切段包括螺纹块、4 9个剪切块、1 2个反螺旋纹块和1 3 个齿形盘。优选的，所述AS树脂为熔融指数为1. 0 5. 0g/10min的高强度AS树脂和/或熔融指数大于5g/10min的高流动性AS树脂。优选的，所述高强度AS树脂与高流动性AS树脂的重量比为1 0. 8 1. 2。优选的，所述原料还包括填料，所述填料的含量为0. 01 2wt%。
优选的，所述填料为滑石粉和/或玻璃微珠。本发明提供一种玻纤增强AS树脂的制备方法，该方法是将原料输入双螺杆挤出机共混挤出，挤出机中塑化段至剪切段的螺杆组合为螺纹块、9 21个剪切块、2 4个反螺旋纹块和1 3个齿形盘的组合。由上述方案可知，本发明是通过调整双螺杆挤出机的螺杆组合，为原料共混工序提供合适的剪切力，使各组分均勻共混，且剪切后玻纤尺寸适当， 能对AS树脂起到增强的作用，从而使最终制得的玻纤增强AS树脂密度较为均勻，强度较高。实验证明，本发明提供的玻纤增强AS树脂的动平衡合格率超过95%，适合用作家用和汽车空调室内机的贯流、离心叶片，以及室外机的轴流叶片。
具体实施例方式为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。本发明实施例公开了一种玻纤增强AS树脂的制备方法，包括将原料输入双螺杆挤出机中共混挤出；其中，双螺杆挤出机中塑化段和剪切段的螺杆组合包括9 21个剪切块、2 4 个反旋螺纹块和1 3个齿形盘；所述原料包括63 86. 4 1%的々5树脂、13 ；35衬％的玻璃纤维、0. 1 0. 6wt% 的偶联剂、0. 2 0. 6wt%的抗氧剂和0. 3 0. 8wt%的润滑剂。为了提高AS树脂与玻纤混合的均勻性，本发明考虑对AS树脂与玻纤进行强剪切， 因为剪切力若过小，长玻纤难以剪切完全，无法在材料中均勻分散，造成制品表面团聚，外观差，密度不均一；但是剪切力又不可过大，剪切力过大会导致玻纤尺寸太小，起不到增强作用，强度下降，甚至材料降解。本发明为玻纤和AS树脂提供合适的剪切力，在塑化段和剪切段向螺杆组合中加入9 21的剪切块、2 4个反螺旋纹块和1 3个齿形盘。采用上述螺杆组合可在共混过程中为玻纤提供的合适的剪切力，使剪切后的玻璃纤维尺寸合适， 易于与AS树脂进行混勻，且能对AS树脂起到增强的作用。塑化段是指下料口至玻纤口之间的螺杆组合段，塑化段只对AS树脂进行熔融共混，所需的剪切力无需太强，为此，本发明塑化段优选采用螺纹块与3 6个剪切块和1 2个反螺旋纹块的螺杆组合。剪切段是指玻纤口至真空口之间的螺杆组合段，剪切段需要对玻纤进行剪切后再共混，所需的剪切力较高，为此，本发明剪切段优选采用螺纹块与4 9个剪切块、1 2个反螺旋纹块和1 3个齿形盘的螺杆组合。共混挤出过程中，螺杆转速优选设为450 560rpm，挤出温度优选为200 °C ^O0C。选用的AS树脂优选为1. 0 5. 0g/10min的高强度AS树脂和/或熔融指数大于 5g/10min的高流动性AS树脂，更优选采用上述高强度AS树脂和高流动性AS树脂的混合物，高强度树脂和高流动树脂的重量比优选为1 0.8 1.2，上述比例的AS树脂混合物具有较高的强度，同时还具有较好的流动性，避免在成型过程中出现断浇口及脱模困难的情况，进而保证生产的玻纤增强AS树脂韧性较好，强度高。
原料中的玻璃纤维对AS树脂起到增强作用，考虑到有碱玻纤含碱量较高，性能较差，因此本发明优选采用无碱玻璃纤维，更优选采用2000tex或2000tex以上的无碱玻璃纤维，采用此种尺寸的玻纤易于在AS树脂中分散，最终制得的玻纤增强AS树脂的性能较好、 外观光滑。原料中偶联剂用于改善玻璃纤维在AS树脂中的分散性能，提高玻璃纤维与AS树脂的相容性，进一步提高玻璃纤维与AS树脂的粘接强度。偶联剂优选为含有环氧基、乙烯基或氨基的硅烷类偶联剂。润滑剂则用于提高物料的脱模性能，加强分散，使最终的制得的玻纤增强AS树脂易于脱模，分散均勻，润滑剂优选为EBS及其接枝物中的一种或多种的混合物。抗氧剂的加入则避免AS树脂在高温挤出时被氧化，抗氧剂优选为四[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯的一种或两种的混合物。原料中还优选包括0.01 2wt%的填料以加强玻璃纤维的分散，达到外观光滑、密度均一的效果，填料优选采用滑石粉和/或玻璃微珠。由上述方案可知，本发明是通过调整双螺杆挤出机的螺杆组合，实现对原料共混工序提供合适的剪切力，保证最终制得的玻纤增强AS树脂强度的同时，提高玻纤与AS树脂混合的均一性，从而使最终制得的玻纤增强AS树脂密度较为均勻，强度较高。为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的玻纤增强AS树脂的制备方法，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。以下实施例中的玻璃纤维均为巨石集团有限公司提供的2000tex无碱玻璃纤维； 高强度AS树脂由奇美公司提供，熔融指数为1 5g/10mir^23(TC /2. 16Kg)，高流动性AS 树脂由奇美公司提供，熔融指数为彡5g/10min(230°C /2. 16Kg)。以下实施例中的“％”均为质量百分比。实施例1原料配方高强度AS树脂38.75%高流动性AS树脂38. 75 %玻璃纤维20%滑石粉抗氧剂0. 2%季戊四醇酯和0. 3%亚磷酸苯酯抗氧剂邻苯二甲酸润滑剂0. 5%
硅烷偶联剂0.5%将上述在同向双螺杆挤出机上熔融共混，从加料口到口模的温度设定为200°C 240°C，塑化段及剪切段的的螺杆组合方式详见表1。螺杆转速为500rpm，将挤出物冷却后造粒，85°C真空干燥4小时。实施例2原料配方高强度AS树脂77.5%玻璃纤维20%滑石粉抗氧剂0. 2%季戊四醇酯和0. 3%亚磷酸苯酯抗氧剂
邻苯二甲酸润滑剂0. 5%硅烷偶联剂0.5%本实施例玻纤增强AS树脂的制备方法与实施例1相同，区别在于，塑化段及剪切段的螺杆组合方式详见表1。实施例3原料配方高流动性AS树脂77.5%玻璃纤维20%滑石粉抗氧剂0. 2%季戊四醇酯和0. 3%亚磷酸苯酯抗氧剂邻苯二甲酸润滑剂0. 5%硅烷偶联剂0.5%本实施例玻纤增强AS树脂的制备方法与实施例1相同，区别在于，塑化段和剪切段的螺杆组合方式详见表1。实施例4原料配方高强度AS树脂76%玻璃纤维20%滑石粉玻璃微珠1.5%抗氧剂0. 2%季戊四醇酯和0. 3%亚磷酸苯酯抗氧剂邻苯二甲酸润滑剂0. 5%硅烷偶联剂0.5%本实施例玻纤增强AS树脂的制备方法与实施例1相同，塑化段和剪切段的螺杆组合方式与实施例2相同。比较例1原料与实施例1相同，玻纤增强AS树脂的制备方法与实施例1相同，区别在于塑化段和剪切段的螺杆组合方式不同，具体螺杆组合方式详见表1。比较例2原料与实施例2相同，玻纤增强AS树脂的制备方法与实施例1相同，区别在于塑化段和剪切段的螺杆组合方式不同，具体螺杆组合方式详见表1。比较例3原料与实施例3相同，玻纤增强AS树脂的制备方法与实施例1相同，区别在于塑化段和剪切段的螺杆组合方式不同，具体螺杆组合方式详见表1。表1实施例1-3和比较例1-3塑化段和剪切段的螺杆组合方式
权利要求
1.一种玻纤增强AS树脂的制备方法，包括将原料输入双螺杆挤出机共混挤出；所述双螺杆挤出机塑化段至剪切段的螺杆组合包括螺纹块、9 21个剪切块、2 4 个反螺旋纹块和1 3个齿形盘；所述原料包括63 86.AS树脂、13 35wt%的玻璃纤维、0. 1 0.偶联剂、0. 2 0. 6wt%的抗氧剂和0. 3 0. 8wt%的润滑剂。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述塑化段包括螺纹块、3 6个剪切块和1 2个反螺旋纹块。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述剪切段包括螺纹块、4 9个剪切块、1 2个反螺旋纹块和1 3个齿形盘。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述AS树脂为熔融指数为1.0 5. 0g/10min的高强度AS树脂和/或熔融指数大于5g/10min的高流动性AS树脂。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述高强度AS树脂与高流动性AS树脂的重量比为1 0.8 1.2。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述原料还包括填料，所述填料的含量为0. 01 2wt%。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述填料为滑石粉和/或玻璃微珠。
全文摘要
本发明提供一种玻纤增强AS树脂的制备方法，包括将原料输入双螺杆挤出机共混挤出；所述双螺杆挤出机塑化段至见剪切段的螺杆组合包括螺纹块、9～21个剪切块、2～4个反螺旋纹块和1～3个齿形盘；所述原料包括63～86.4wt％的AS树脂、13～35wt％的玻璃纤维、0.1～0.6wt％的偶联剂、0.2～0.6wt％的抗氧剂和0.3～0.8wt％的润滑剂。本发明制得的玻纤增强AS树脂密度较为均匀，强度较高。
文档编号C08L25/12GK102320117SQ20111013848
公开日2012年1月18日 申请日期2011年5月26日 优先权日2011年5月26日
发明者李雄武, 罗立善, 邓凯桓, 钟利华, 陈如意 申请人:株洲时代工程塑料制品有限责任公司