含苯乙烯－马来酸酐无规共聚物的组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种含苯乙烯－马来酸酐无规共聚物的组合物，主要解决以往技术中存在制备得到的含颜料组份的玻璃纤维增强苯乙烯－马来酸酐无规共聚物的组合物力学强度低，冲击强度低，缺口冲击强度差的问题。本发明专利技术通过采用以ＳＭＡ、冲击改性剂、塑料色母粒和玻璃纤维为原料，其中冲击改性剂选自ＳＢＳ、ＭＢＳ或ＡＣＲ的技术方案，较好地解决了该问题，可用于高分子塑料合金的工业生产中。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种含苯乙烯-马来酸酐无规共聚物的组合物，特别是关于含颜料的玻璃纤维增强苯乙烯-马来酸酐无规共聚物的组合物。
技术介绍
玻璃纤维增强苯乙烯-马来酸酐共聚物(玻纤增强SMA树脂)由于大幅提高了SMA树脂的力学强度、耐热性、尺寸稳定性使其作为工程结构材料成为可能，并且由于原料易得制造容易加工流动性好而成为聚碳酸酯(PC)、聚苯醚(PPO)等工程塑料的有力竞争者，广泛应用于汽车工业作为仪表板骨架、家电工业作空调格栅等结构材料。苯乙烯-马来酸酐共聚物由于分子结构的刚性大，抗冲击性很差，虽然经过玻璃纤维增强后抗冲击强度有所提高，但仍不能满足工业上的某些应用，所以作为工程结构材料使用的玻璃纤维增强苯乙烯-马来酸酐共聚物一般是指玻璃纤维增强增韧改性的SMA树脂。增韧SMA树脂可通过SMA树脂与某些热塑性弹性体(冲击改性剂)共混或与某些橡胶共聚的方法得到。从美观的角度出发，在实际应用中常常还需要玻纤增强SMA树脂具有各种各样的颜色，因此在制备玻纤增强SMA树脂还需要加入一定量的颜料。塑料着色的方法有颜料干混法、液状着色剂法、糊状着色剂法和色母粒着色法等。前几种方法中由于颜料容易凝聚成较大的颗粒或在某些结晶性树脂中起成核剂作用，所以颜料的加入常常会降低塑料制品的某些性能如抗冲强度、热变形温度等，并且有粉尘、污染等缺点。色母粒着色法由于着色效果优越、使用方便、无粉尘和污染，使用最广泛，但不同载体树脂的色母粒对某些塑料制品的冲击性能影响是较大的，特别是对缺口敏感的玻璃纤维增强塑料如玻璃纤维增强SMA树脂。世界专利WO9115543描述了一种玻璃纤维增强SMA树脂复合物的组成及其制造方法，这种方法采用了高橡胶含量的ABS树脂(SAN树脂可选择加入)作为SMA树脂的冲击改性剂，它要求整个复合物的玻璃纤维重量含量与SMA树脂的马来酸酐重量含量之比在0.62～1.40之间，因此仅适合于马来酸酐重量含量较高(22～40％)的SMA树脂，同时制备的玻璃纤维增强SMA树脂复合物存在冲击强度低的缺点，例如他们制备的20％玻璃纤维增强(SMA40重量份+ABS50重量份+SAN10重量份)复合物Izod平行方向冲击强度为9.8千焦/米2而垂直方向冲击强度仅为8.8千焦/米2，Charpy非缺口冲击强度仅为18.6千焦/米2。日本专利特开平4-345645也报道了一种做汽车仪表板用的玻璃纤维增强SMA树脂复合物的制造方法，这种方法是采用SBS或MBS等热塑性橡胶作为SMA树脂的冲击改性剂，但由于需要用特殊的设备制备高玻璃纤维含量的SMA母料，因此工艺较复杂。前述方法都没有解决颜料对玻璃纤维增强SMA树脂复合物冲击强度影响的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是解决以往技术中存在制备得到的含颜料组份的玻璃纤维增强苯乙烯-马来酸酐无规共聚物的组合物力学强度低，冲击强度低，缺口冲击强度差的问题，提供一种新的含苯乙烯-马来酸酐无规共聚物的组合物。该组合物具有力学性能好，缺口冲击强度高的特点。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下一种含苯乙烯-马来酸酐无规共聚物的组合物，以重量份数计包括以下组份a)苯乙烯-马来酸酐的无规共聚物(SMA)40～85份，其中以重量百分比计马来酸酐含量为5～35％；b)冲击改性剂10～25份，其中橡胶成分以重量百分比计为50～90％，冲击改性剂选自苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(MBS)或丙烯酸酯核壳共聚物(ACR)及其混合物；c)塑料色母粒0.1～10份，其中以重量百分比计塑料色母粒中颜料为20～50％；d)玻璃纤维1～40份。上述技术方案中，以重量份数计苯乙烯-马来酸酐的无规共聚物(SMA)用量优选范围为55～75份，以重量百分比计马来酸酐含量优选范围为15～25％。另外苯乙烯-马来酸酐无规共聚物的分子量为10～30万，优选范围为15～25万。冲击改性剂优选方案选自甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(MBS)，以重量百分比计冲击改性剂中橡胶成分优选范围为70～90％。以重量份数计，塑料色母粒用量优选范围为1～5份，其中以重量百分比计塑料色母粒中颜料用量优选范围为30～50％；塑料色母粒优选方案为以ABS树脂或EVA树脂及其混合物为载体，载体用量为塑料色母粒重量的40～70％；塑料色母粒中还可含有少量分散剂、偶联剂、抗氧剂、抗静电剂或光亮剂等助剂，其用量一般为塑料色母粒重量的0.1～10％。玻璃纤维以重量份数计，用量优选范围为10～30份，玻璃纤维优选方案为无碱玻璃纤维，形式可以是连续长纤维，也可是短纤维。玻璃纤维表面最好用硅烷偶联剂处理。常用的硅烷偶联剂有三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-甲基丙烯酰基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-氨丙基三乙氧基硅烷或γ-缩水甘油丙基醚三甲氧基硅烷偶联剂处理。本专利技术的玻纤增强SMA树脂组合物除了上述主要成分外，还可添加填料、抗氧剂、紫外线稳定剂等添加剂，在此不一一详述。本专利技术组合物的制备方法可用班伯里(Banbury)密炼机、单螺杆或双螺杆挤出机，其中以双螺杆挤出机最常用。树脂共混和玻璃纤维增强可分二次完成也可一次完成。二次工艺即先把所有树脂和添加剂按比例熔融共混造粒，第二次再在熔融状态下用玻璃纤维增强前述共混物得到。一次工艺即树脂、添加剂与玻璃纤维经一次熔融共混造粒得到。采取一次工艺和二次工艺主要取决于加工设备，从能源消耗上看一次工艺比二次工艺更经济。加工温度一般可以在200～300℃之间变化，但以220～260℃之间最好。更具体地讲本专利技术的原料和测试方法如下原料SMA树脂上海石油化工研究院生产，马来酸酐质量百分含量16～25％。MBS树脂日本钟渊化学公司产，其中橡胶成分为70～90重量％。碳黑上海卡博特化工有限公司牌号DL-430。聚乙烯树脂基碳黑色母粒(碳黑+PE色母粒)上海卡博特化工有限公司牌号PE2705ABS树脂基碳黑色母粒(30重量％碳黑+70重量％ABS色母粒)上海塑料制品二十一厂，牌号5070。酞青蓝及EVA树脂基酞青蓝色母粒(50重量％酞青蓝+50重量％EVA树脂色母粒)上海瑞德化工颜料经营部。抗氧剂1010上海高桥-汽巴化学有限公司产。无碱玻璃纤维浙江桐乡巨石集团巨强玻璃纤维有限公司，RP986，直径13μ。测试方法灼烧残余，按ASTM D2584。拉伸强度，按ASTM D638，I类试样，拉伸速度5.1毫米/分钟。弯曲性能，按ASTM D790，3.2毫米厚试样。Izod冲击强度，按ASTM D256A，3.2毫米厚试样。热变形温度(HDT)，按ASTM D648，1.82MPa负荷，6.4毫米厚试样尺寸。本专利技术中由于选择了合适的冲击改性剂和塑料色母粒，使制备得到的组合物力学性能得到了较大提高，同时缺口冲击强度也得到了较大幅度提高，取得了较好的技术效果。下面通过实施例对本专利技术作进一步的阐述。具体实施例方式比较例1～2与实施例1把经过干燥的SMA树脂(其中马来酸酐重量百分比含量为18％)和碳黑(或含碳黑+ABS色母粒)按表一中组成比例在一容器中混合均匀后加入双螺杆挤出机第一加料器(适合粒料喂料)中，MBS树脂(其中橡胶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含苯乙烯－马来酸酐无规共聚物的组合物，以重量份数计包括以下组份：ａ）苯乙烯－马来酸酐的无规共聚物４０～８５份，其中以重量百分比计马来酸酐含量为５～３５％；ｂ）冲击改性剂１０～２５份，其中橡胶成分以重量百分比计为５０～９０ ％，冲击改性剂选自苯乙烯－丁二烯－苯乙烯嵌段共聚物、甲基丙烯酸甲酯－丁二烯－苯乙烯接枝共聚物或丙烯酸酯核壳共聚物及其混合物；ｃ）塑料色母粒０．１～１０份，其中以重量百分比计塑料色母粒中颜料为２０～５０％；ｄ）玻璃纤维１～４０ 份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：傅荣政，王玮，王芳，郁剑乙，章瑛虹，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]