一种高性能玻纤增强AS复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种高性能玻纤增强AS复合材料，按重量百分比计，包含以下组分：AS树脂：39-88.4％，玻璃纤维：10-30％，相容剂：1-10％，水母粒1-5％，偶联剂：0.1-1％，抗静电剂10-15％，抗菌剂：0.5-4％，助剂0.1-3％，各组分之和为100％；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70％-80％；矿物填料0.1-5％，各组分之和为100％。本发明专利技术添加抗菌剂后，制备的玻纤增强AS复合材料具有优异的抗菌效果，尤其是吡啶季铵盐或壳聚糖季铵盐的选择能够提高A酸复合材料的抗菌性，对金黄色葡萄球菌及大肠杆菌抗菌率均高于88％以上具有较好的抗菌效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于改性塑料领域，尤其是涉及一种高性能玻纤增强AS复合材料及其制备方法。
技术介绍
丙烯腈-苯乙烯(AS)树脂是由苯乙烯(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。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，如空调中的轴流、贯流和离心风扇叶等。玻纤增强AS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。但是，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。由于，玻璃纤维增强AS的力学性能很大程度上取决于AS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，形成的复合材料强度，韧性，耐热性等性能较差。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。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种高性能玻纤增强AS复合材料及其制备方法，以解决享有的玻璃纤维增强AS力学性能及抗菌性较差的问题为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种高性能玻纤增强AS复合材料，按重量百分比计，包含以下组分：AS树脂：39-88.4％，玻璃纤维：10-30％，相容剂：1-10％，水母粒1-5％，偶联剂：0.1-1％，抗静电剂10-15％，抗菌剂：0.5-4％，助剂0.1-3％，各组分之和为100％；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70％-80％；矿物填料0.1-5％，各组分之和为100％。进一步的，所述AS复合材料中按重量百分比计，AS树脂含量为39-60％。进一步的，所述AS复合材料中按重量百分比计，水母粒含量为2-4％进一步的，所述抗菌剂为季铵盐抗菌剂。进一步的，所述抗菌剂为吡啶季铵盐、壳聚糖季铵盐、烷基甲基苄基氯化铵、长烷基链(C0～C16)的聚(4-乙烯基)吡啶脂肪醇聚氧乙烯基甲基双辛基氯化铵或三月桂基氯化铵中的一种或多种。季铵盐的通式R4NX，其中四个烃基R可以相同，也可不同。X为卤素负离子(F、Cl、Br、I)，或酸根(如HSO4、RCOO等)。细菌细胞表面一般带负电荷，四级铵盐的正电荷吸引细菌细胞膜表面的负电荷，阻止细菌的移动，使其失去营养而死亡，或细胞变形破裂因内容物渗出而死亡，从而达到抗菌的效果。进一步的，所述AS树脂为丙烯腈、苯乙烯的共聚物。进一步的，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10-16μm；优选的，所述短切玻璃纤维的长度为0.2-10mm，直径为8-20μm。进一步的，所述相容剂为丙烯酸酯类聚合物或共聚物；优选的，丙烯酸酯类聚合物或共聚物的聚合单体为丙烯酸，丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸丁酯，丙烯酸-2-乙基己酯中的一种或几种。进一步的，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。由于本专利技术为汽车内饰用AS复合材料，可根据不同汽车内饰的结构、技术要求等对上述助剂进行单独使用，或者复合使用。热稳定剂可以提高材料在加工和使用过程中的耐热老化性能，通常可选自酚类、亚磷酸酯类、硫代酯类中的一种以上。光稳定剂可以提高材料在使用过程中的耐光老化性能，可为受阻胺类或紫外线吸收剂。加工助剂为低分子酯类硬脂酸、金属皂(Cast、Znst)、硬脂酸复合酯或酰胺类(芥酸酰胺)中的一种以上。进一步的，偶联剂为硅烷偶联剂；优选的，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。本专利技术还提供一种高性能玻纤增强AS复合材料的制备方法，包括如下步骤：(1)按重量百分比称取AS树脂、相容剂、水母粒、偶联剂和助剂在高混机里混合1-3min；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。进一步的，述熔融挤出的条件为：一区温度180-210℃，二区温度190-220℃，三区温度190-230℃，四区温度190-240℃，五区温度190-240℃，六区温度190-240℃，七区温度190-240℃，八区温度190-240℃，九区温度190-240℃，主机转速250-600转/分钟；双螺杆挤出机的长径比为40:1。相对于现有技术，本专利技术所述的高性能玻纤增强AS复合材料及其制备方法具有以下优势：1)本专利技术使用丙烯酸酯类聚合物或共聚物作为相容剂，利用丙烯酸酯类聚合物或共聚物具有高极性的特点，可以有效改变玻璃纤维和树脂之间的界面状态，提高其界面的粘结力，从而提高复合材料的性能。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。2)本专利技术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。3)本专利技术使用的水母粒简单易得，制备工艺简单，成本低，能有效去除气味的同时，而又不影响复合材料的机械性能；4)本专利技术通过添加抗静电剂，可以使AS复合材料的表面电阻率从1016Ω降低到109Ω，抗静电效果良好。5)本专利技术添加抗菌剂后，制备的玻纤增强AS复合材料具有优异的抗菌效果，可以作为抗菌材料用于汽车，冰箱，电视机行业，尤其是吡啶季铵盐或壳聚糖季铵盐的选择能够提高A酸复合材料的抗菌性。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本专利技术。以下实施例和对比例中，挤出机熔融挤出的加工条件如下：一区温度180-210℃，二区温度190-220℃，三区温度190-230℃，四区温度190-240℃，五区温度190-240℃，六区温度190-240℃，七区温度190-240℃，八区温度190-240℃，九区温度190-240℃，主机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高性能玻纤增强AS复合材料，其特征在于：按重量百分比计，包含以下组分：AS树脂：39‑88.4％，玻璃纤维：10‑30％，相容剂：1‑10％，水母粒1‑5％，偶联剂：0.1‑1％，抗静电剂10‑15％，抗菌剂：0.5‑4％，助剂1‑3％，各组分之和为100％；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70％‑80％；矿物填料0.1‑5％，各组分之和为100％。

【技术特征摘要】
1.一种高性能玻纤增强AS复合材料，其特征在于：按重量百分比计，包含以下组分：AS树脂：39-88.4％，玻璃纤维：10-30％，相容剂：1-10％，水母粒1-5％，偶联剂：0.1-1％，抗静电剂10-15％，抗菌剂：0.5-4％，助剂1-3％，各组分之和为100％；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70％-80％；矿物填料0.1-5％，各组分之和为100％。
2.根据权利要求1所述的高性能玻纤增强AS复合材料，其特征在于：所述AS复合材料中按重量百分比计，AS树脂含量为39-60％。
3.根据权利要求1所述的高性能玻纤增强AS复合材料，其特征在于：所述AS复合材料中按重量百分比计，水母粒含量为2-4％。
4.根据权利要求1所述的高性能玻纤增强AS复合材料，其特征在于：所述抗菌剂为季铵盐抗菌剂。
5.根据权利要求1所述的高性能玻纤增强AS复合材料，其特征在于：所述抗菌剂为吡啶季铵盐、壳聚糖季铵盐、烷基甲基苄基氯化铵、长烷基链(C0～C16)的聚(4-乙烯基)吡啶脂肪醇聚氧乙烯基甲基双辛基氯化铵或三月桂基氯化铵中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的高性能玻纤增强AS复合材料，其特征在于：所述AS树脂为丙烯腈、苯乙烯的共聚物。
7.根据权利要求1所述的高性能玻纤增强AS复合材料，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...

【专利技术属性】
技术研发人员：付锦锋，肖华明，王扬利，陈刚，
申请(专利权)人：天津金发新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12