一种低气味、抗菌的玻纤增强as组合物及其制备方法
【专利摘要】本发明提供一种低气味、抗菌的玻纤增强AS组合物及其制备方法，包括按重量百分比计的以下组分：AS树脂50.4-88.4％；玻璃纤维10-30％；相容剂1-10％；水母粒1-5％；偶联剂0.1-1％；抗菌剂0.5-2％；助剂0.1-3％；其中，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％；所述相容剂为聚甲基丙烯酸甲酯；所述偶联剂为硅烷偶联剂。本发明的基体为AS树脂，具有性能优异、成本低廉、制备工艺简单等优点；使用PMMA作为相容剂不仅限于增强玻璃纤维与AS树脂之间的结合力，而且适用于增强具有相似性质的纤维与树脂复合材料体系。
【专利说明】-种低气味、抗菌的玻纤增强AS组合物及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于改性塑料领域，尤其是涉及一种低气味、抗菌的玻纤增强AS组合物及 其制备方法。
【背景技术】
[0002] 丙烯腈-苯乙烯树脂即AS树脂，是以苯乙烯（St)、丙烯腈（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] 玻纤增强塑料具有比强度高、耐腐蚀、隔热、成型收缩率小等优点，利用玻纤增强 可以使塑料的拉伸性能大幅度提高。在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。
[0004] 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，如用于制作空调中的轴流、贯流和离心风扇叶等，玻纤增强AS 树脂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。
[0005] Klumperman等（W091/15543)曾以苯乙烯-马来酸酐共聚物（SMA)、ABS、AS和 玻纤为原料，共混制的ABS复合物。该复合物提高了维卡软化温度，但弯曲模量太低，只 有5000MPa ;并且由于加入了大量的ABS和SMA，制造成本上升。中国专利CN1362443A和 CN1352212A中，采用了甲基丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物（MBS)、AS、SMA、ABS和玻纤作 为原料，共混制的AS复合物，但其增加了玻纤浸渍处理步骤，工艺复杂和成本进一步提升。 另外，中国专利CN201110138482以AS、玻纤、偶联剂为原料，通过调节螺杆组合，制备出了 密度较为均匀的增强AS复合材料，但其制备的复合材料拉伸强度在100-llOMPa，冲击强度 在5. 5-6. 5kJ/m2,性能也较低。
[0006] 另外，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。
[0007] 玻纤增强AS复合材料气味大的原因是多方面的，首先，AS树脂在制造过程中，存 在较多的小分子杂质，气味较难闻，总碳散发也较高；而且，在玻璃纤维增强AS复合材料的 制备过程中，往往会添加各种添相容剂，这些相容剂往往会不同程度地散发出难闻的气味。 因此，为了能够使玻璃纤维增强AS复合材料得到更广泛的应用，就必须找到制备低气味玻 璃纤维增强AS复合材料的方法。
[0008] 减少气味的基本方法包括化学反应和物理吸附两种。化学反应方法是指一些能与 有气味小分子物质反应的添加剂，这些添加剂和小分子反应，产生分子链大、在一般环境中 不能挥发出来的另一种化合物，从而消除气味，例如蓖麻油酸锌是通过螯合醛酮分子来降 低气味的。而对于物理吸附来说，理论上讲，大量的空洞可以对任何产生气味或其他挥发份 的小分子进行吸附，因此可能对产生气味问题的各个方面都有效果。目前常用的物理吸附 剂包括活性炭、硅胶、凹凸棒、粘土矿物体系、分子筛、沸石、硅灰石、膨润土等。
[0009] 专利200510026760. 0提到气味为树脂原材料、稳定剂、矿物填料以及加工裂解产 生的，气味解决方法：纳米氧化锌和纳米二氧化钛。Eichenauer等在USP6297307中介绍了 一种气味改进的ABS合金模塑物，通过添加一种氧化锌、氧化镁及至少一种环氧化合物的 混合物，这种方法改善了气味。但是这些添加物对AS复合材料的力学性能尤其是冲击有很 大的影响。
[0010] 家用电器领域对玻纤增强AS树脂的性能要求一般为：拉伸强度>100MPa，弯曲模 量>6500MPa，热变形温度>10(TC，玻纤重量含量19-22%，缺口冲击强度>6. OkJ/m2。
[0011] 玻璃纤维增强AS树脂的力学性能很大程度上取决于AS树脂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，所形成的复合材料强 度、韧性、耐热性等性能较差。
[0012] 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。
[0013] 目前，中国对塑料制品的抗菌已经有一个工业标准。抗菌标准为：抗细菌率符合 I > 99%的抗菌塑料可以作为强抗菌塑料，抗细菌率符合I > 90%的抗菌塑料可以作为有 抗菌作用塑料。目前对抗菌材料的报道集中在聚丙烯材料，如专利CN 1017255771A采用添 加载银离子抗菌剂来达到抗菌作用。
[0014] 综上，由于玻纤增强树脂复合材料具有广阔的应用前景，因此亟待开发出一种力 学性能优异、低气味、抗菌制备工艺简单、成本较低的玻纤增强AS复合材料。
【发明内容】
[0015] 本发明提供一种力学性能优异的玻纤增强AS组合物及其制备方法，具有性能优 异、成本低廉、制备工艺简单等优点。
[0016] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种低气味、抗菌的玻纤增强 AS组合物，其特征在于，包括按重量百分比计的以下组分：
[0017]
【权利要求】
1. 一种低气味、抗菌的玻纤增强AS组合物，其特征在于，包括按重量百分比计的以下 组分： AS树脂 50. 4-88. 4%; 玻璃纤维10-30%; 相容剂 1-10%; 水叫粒 1-5%; 偶联剂 0. 1-1% ; 抗菌剂 0.5-2%; 助剂 0. 1-3%; 以水母粒的重量为100%，所述水母粒包括按重量百分比计的以下组分： 聚丙烯 1% -49% ; 水 50% -98% ; 矿物填料0. 1-5%; 所述相容剂为聚甲基丙烯酸甲酯； 所述偶联剂为硅烷偶联剂； 所述的抗菌剂为光触媒抗菌剂与银系无机抗菌剂复配而成。
2. 根据权利要求1所述的一种低气味、抗菌的玻纤增强AS组合物，其特征在于：所述 玻璃纤维为长玻璃纤维或短切玻璃纤维中的至少一种。
3. 根据权利要求2所述的一种低气味、抗菌的玻纤增强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10-16Um;所述短切玻璃纤维的长度为0. 2-10mm，直 径为 8-20um。
4. 根据权利要求1所述的一种低气味、抗菌的玻纤增强AS组合物，其特征在于：所述 的娃烧偶联剂为氣基型娃烧偶联剂。
5. 根据权利要求4所述的一种低气味、抗菌的玻纤增强AS组合物，其特征在于：所述 的氨基型硅烷偶联剂含有两个或三个以上氨基。
6. 根据权利要求1所述的一种低气味、抗菌的玻纤增强AS组合物，其特征在于：所述 助剂包括热稳定剂、光稳定剂、加工助剂、色粉或颜料中的任一种或两种以上；所述的矿物 填料为滑石粉、碳酸钙或硫酸钡中的一种或两种以上。
7. -种如权利要求1-6中任一项所述的高性能玻纤增强AS复合材料的制备方法，其特 征在于包括如下步骤： 51、 按照如下步骤制备水母粒： (1) 将聚丙烯与矿物填料按重量百分比进行充分的混合，在挤出机中挤出条状混合物， 再将条状混合物切碎制成聚丙烯预发泡颗粒； (2) 以水为发泡剂，将聚丙烯预发泡颗粒进行发泡，制备得到高熔体强度的发泡聚丙 烯； (3) 将高熔体强度的发泡聚丙烯和50% -98 %水在高速混合器中混5-10min，制备得到 不同含水量的水母粒； 52、 按重量百分比称取AS树脂、相容剂、水母粒、抗菌剂、偶联剂和助剂在高混机里混 合l-3min;混合均勻，得到预混料；； S3、将预混料从双螺杆挤出机的主喂料口投入，并从侧喂料口加入按重量百分比称取 的玻璃纤维，进行熔融挤出、造粒干燥，得到所述高性能玻纤增强AS复合材料。
8. 根据权利要求7所述的一种低气味、抗菌的玻纤增强AS组合物的制备方法，其特 征在于，所述步骤S03中双螺杆挤出机的熔融挤出条件为：一区温度180-2KTC，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。
9. 根据权利要求7或8所述的一种低气味、抗菌的玻纤增强AS组合物的制备方法，其 特征在于：所述双螺杆挤出机的长径比为40:1。
【文档编号】C08L33/12GK104403221SQ201410794539
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年12月17日 优先权日:2014年12月17日
【发明者】肖华明, 付锦锋, 王扬利, 陈勇文, 李欣, 李聪 申请人:天津金发新材料有限公司