ida公司的ECS-13-4 · 5系列，其 玻璃纤维的长度为4.5mm，直径为13μπι;相容剂选自沈阳科通塑胶有限公司的KT-2，接枝率 为1.3%，其熔指为3.5 8/101^11(200°(3,51^);硅烷偶联剂选自中国科学院的1(!1-550，1〇1-560 和ΚΗ-602。
[0028] 实施例1-6,对比例4
[0029] -种高性能玻纤增强ABS组合物，其原料配方如表1所示，其制备方法包括以下步 骤：
[0030] 按重量百分比称取ABS树脂、玻璃纤维、相容剂、硅烷偶联剂和助剂在高混机里混 合l-3min;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，进行熔融挤出，造粒干燥。测定其性能，具体数据列于表3。
[0031] 对比例卜3
[0032] 一种ABS组合物，其原料配方如表1所示，其制备方法包括以下步骤：
[0033] 按重量百分比称取ABS树脂、玻璃纤维、相容剂和助剂在高混机里混合l-3min;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，进行熔融挤出，造粒干燥。测定其性能，具体数据列于表3。
[0034] 实施例和对比例得到的玻纤增强ABS组合物采用ISO标准测试其相关性能：
[0035] 表1实施例和对比例的玻纤增强ABS组合物的原料配方(按重量百分比）
[0036]
[0037] 表2实施例和对比例中所用的硅烷偶联剂规格
[0038]
[0039] 表3实施例和对比例的玻纤增强ABS组合物的性能数据
[0040]
[0041]
[0042] 由实施例1和对比例1，实施例2和对比例2，实施例3、4、5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。
[0043] 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。
[0044] 另外，从实施例6和对比例4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GFABS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。
[0045] 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. 一种高性能玻纤增强ABS组合物，其特征在于：按重量百分比计，包含以下组分:ABS 树脂:62.4-84.4%，玻璃纤维：10-30%，相容剂：1-5%，偶联剂:0.1-1 %，助剂0.1-3%。2. 根据权利要求1所述的高性能玻纤增强ABS组合物，其特征在于:所述相容剂为马来 酸酐接枝的ABS共混物，接枝率为1-12%，其熔指为l-5g/10min。3. 根据权利要求2所述的高性能玻纤增强ABS组合物，其特征在于:所述ABS树脂为丙烯 腈、丁二烯、苯乙烯的三元共聚物，其中丁二烯的重量百分比含量为10-55%，丙烯腈的重量 百分比含量为15-32%，苯乙烯的重量百分比含量为30-70%。4. 根据权利要求1-3任一项所述的高性能玻纤增强ABS组合物，其特征在于:所述ABS树 脂的制备方法为本体法或乳液法。5. 根据权利要求4所述的高性能玻纤增强ABS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0.2-10mm，直径为8-20μπι。6. 根据权利要求1所述的高性能玻纤增强ABS组合物，其特征在于:所述偶联剂为硅烷 偶联剂，通式为YSiX3,式中，Y为非水解基团，代表与聚合物分子有亲和力或反应能力的活 性官能团，优选的，Y为氧基、疏基、乙烯基、环氧基、醜胺基或氣丙基;X代表能够水解的烧氧 基，优选的，X为卤素、烷氧基或酰氧基。7. 根据权利要求6所述的高性能玻纤增强ABS组合物，其特征在于: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。8. 根据权利要求1所述的高性能玻纤增强ABS组合物，其特征在于: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;优选的，所述热稳定剂选自酚 类、亚磷酸酯类、硫代酯类中的一种以上;优选的，所述光稳定剂为受阻胺类或紫外线吸收 剂;优选的，所述加工助剂为低分子酯类硬脂酸、金属皂、硬脂酸复合酯或酰胺类中的一种 以上。9. 一种如权利要求1-8中任一项所述的高性能玻纤增强ABS复合材料的制备方法，其特 征在于： 包括如下步骤： (1) 按重量百分比称取ABS树脂、相容剂、偶联剂和助剂在高混机里混合l-3min;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所述的高性能玻纤增强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: 1〇
【专利摘要】本发明提供了一种高性能玻纤增强ABS组合物及其制备方法，使用马来酸酐接枝的ABS共混物为相容剂，以增强ABS与玻纤的界面偶联作用，明显提高ABS组合物的机械强度；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；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。
【IPC分类】C08K7/14, C08K5/544, C08K5/5435, C08L55/02, C08K13/04
【公开号】CN105440559
【申请号】CN201510933270
【发明人】肖华明, 付锦锋, 王扬利, 陈刚
【申请人】天津金发新材料有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年12月11日