一种SMA复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种SMA复合材料，按重量份计，包括以下组分：苯乙烯

【技术实现步骤摘要】
一种SMA复合材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，特别是涉及一种SMA复合材料及其制备方法和应用及其制备方法。

技术介绍

[0002]汽车轻量化是当今国际汽车制造业的核心发展趋势，而“以塑代钢”的选材理念和原则已成为汽车行业内的共识，以塑代钢不仅可以大幅降低零部件重量，提升燃料效率、减少排放，还具有成型便利、吸收撞击能量保护乘客、抗腐蚀等诸多优点。传统的汽车骨架件多为金属材料制备，目前已经逐步被纤维增强热塑性高分子复合材料所取代。苯乙烯
‑
马来酸酐共聚物（SMA）是一种非晶材料，不会出现由于结晶带来的尺寸问题，同时其分子结构中具有非极性的芳环基和极性的酸酐基，可以与多种极性或非极性材料以及玻纤、矿物等填料料良好相容，大幅提高综合力学性能。
[0003]近年来，汽车行业对车内噪音的关注度越来越高，汽车骨架件一般都是与周边金属部件和其它塑料件连接组装的，在行车过程中由于震动造成的相互挤压和摩擦，非常容易产生“嘎吱声”异响，长期在此噪音环境下，会直接影响到驾驶员和乘客的驾乘体验和身心健康，大大降低行车品质。通常会采用增加橡胶垫、涂抹油脂、双色注塑或粘贴绒布来降低震动摩擦，从而减少噪音异响，但是这些措施不仅增加了人力物力成本，也增加了生产工序，从而延长了生产周期。
[0004]专利CN103819862A 公开了一种汽车天窗用连续长玻纤增强SMA复合材料，主要着重于加工方式的变化，采用的连续玻纤熔融浸渍法的弱剪切加工方法，来代替短玻纤所采用的熔融剪切共混法，以提高力学强度；专利CN1803912A公开了一种用于汽车仪表板骨架的增强增韧复合材料，主要突出利用优选的复合增韧剂来改善材料韧性较差的问题。上述专利主要着重于优化提升玻纤增强SMA材料的力学性能，或者对非汽车骨架件用的常规材料进行降噪处理，目前还尚未见到有关于抗异响玻纤增强SMA复合材料的相关报道。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于，提供一种SMA复合材料，在具有异响少、耐热性好的优点。
[0006]本专利技术的另一目的在于，提供SMA复合材料的制备方法。
[0007]本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种SMA复合材料，按重量份计，包括以下组分：苯乙烯
‑
马来酸酐共聚物
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
80份；超支化苯乙烯
‑
丙烯腈共聚物
ꢀꢀꢀꢀꢀ5‑
30份；含端羟基抗冲改性剂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ2‑
15份；玻璃纤维
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
10
‑
100份。
[0008]所述的含端羟基抗冲改性剂选自含端羟基苯乙烯
‑
丙烯腈
‑
丁二烯高胶粉，或含端羟基苯乙烯
‑
丙烯腈
‑
丙烯酸酯高胶粉，或含端羟基苯乙烯
‑
丙烯腈
‑
三元乙丙橡胶高胶粉中
的一种或多种。含端羟基抗冲改性剂的活性羟基可以与苯乙烯
‑
马来酸酐共聚物树脂中的马来酸酐发生原位反应，形成长链支化结构，能够促进体系分子链之间的缠绕，增大分子运动内聚能。
[0009]所述的含端羟基抗冲改性剂中，其苯乙烯含量为25
‑
30wt%，丙烯腈含量为10
‑
15wt%，橡胶相的含量为50
‑
65wt%。
[0010]所述含端羟基抗冲改性剂参考以下步骤进行自制：在0
‑
50℃且氮气保护下分别向容器中加入溶聚丁苯橡胶（或丙烯酸丁酯、溶聚三元乙丙橡胶）5
‑
10份，有机溶剂甲苯35
‑
50份，密封搅拌至所述橡胶处于溶解状态；再向在所述容器中加入由丙烯腈、苯乙烯以及含羟基活性反应单体（丙烯醇、3
‑
丁烯
‑1‑
醇等、顺
‑2‑
戊烯醇等烯醇结构化合物）组成的混合体30
‑
40份，链转移剂0.1
‑
3份（可以是脂肪族硫醇或十二烷基硫醇），抗氧剂0.1
‑
3份，引发剂0.01
‑
2份，所述容器中固体质量占固体和液体质量总和的百分比不低于45
‑
50%；开始聚合反应阶段，第一阶段：1
‑
2h内将所述容器内温度升温至80
‑
90℃，反应1
‑
3h；第二阶段，0.5
‑
1h内将所述容器内温度继续升温至100
‑
110℃，反应1
‑
3h；第三阶段，0.5
‑
1h内将所述容器内温度继续升温至110
‑
130℃，反应1
‑
3h；最后将上述步骤制备的含端羟基抗冲改性剂通过水洗及充分干燥后备用。
[0011]优选的，所述的含端羟基抗冲改性剂为含端羟基苯乙烯
‑
丙烯腈
‑
丁二烯高胶粉。
[0012]所述的苯乙烯
‑
马来酸酐共聚物（SMA）中马来酸酐的含量为10
‑
25wt%；优选的所述的苯乙烯
‑
马来酸酐共聚物中马来酸酐的含量为16
‑
25wt%。
[0013]优选的，所述的超支化苯乙烯
‑
丙烯腈共聚物重均分子量为100000
‑
330000，支化度为：每1000个碳原子上含有的平均支链数为60
‑
100，丙烯腈含量为16
‑
38wt%。
[0014]优选的，所述的玻璃纤维的平均直径为10
‑
13um。
[0015]可以根据实际情况选择是否添加0
‑
2重量份的抗氧剂、润滑剂。
[0016]所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和/或亚磷酸酯类抗氧剂（例如2,6
‑
二叔丁基
‑4‑
甲基苯酚、β
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基
‑
苯基)丙酸十八酯、硫代二丙酸二硬脂酸酯、硫代二丙酸二月桂酯、双(2，4
‑
二叔丁基)季四醇二亚磷酸酯、三(2，4
‑
二叔丁基苯基)亚磷酸酯或季戊四醇双亚磷酸酯二(十八醇)酯中的一种或几种）；所述润滑剂为硅烷聚合物、硬脂酸丁酯、硬脂酸、脂肪酸盐、脂肪酸酰胺、乙撑双硬脂酰胺或聚乙烯蜡的一种或几种。
[0017]本专利技术的SMA复合材料的料制备方法，包括以下步骤：按照质量份，将除玻璃纤维外的其他组分（含树脂及加工助剂）混合均匀，后通过喂料机进入双螺杆挤出机熔融共混，玻璃纤维通过螺杆后段侧喂料机输送的方式进入螺杆，和树脂进行进一步共混，然后经过挤出拉条、冷却、干燥、切粒后，得到S本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种SMA复合材料，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：苯乙烯
‑
马来酸酐共聚物
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
80份；超支化苯乙烯
‑
丙烯腈共聚物
ꢀꢀꢀꢀꢀ5‑
30份；含端羟基抗冲改性剂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ2‑
15份；玻璃纤维
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
10
‑
100份。2.根据权利要求1所述的SMA复合材料，其特征在于，所述的含端羟基抗冲改性剂选自含端羟基苯乙烯
‑
丙烯腈
‑
丁二烯高胶粉，或含端羟基的苯乙烯
‑
丙烯腈
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丙烯酸酯高胶粉，或含端羟基的苯乙烯
‑
丙烯腈
‑
三元乙丙橡胶高胶粉中的一种或多种；优选的，所述的含端羟基抗冲改性剂选自含端羟基苯乙烯
‑
丙烯腈
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丁二烯高胶粉。3.根据权利要求2所述的SMA复合材料，其特征在于，所述的含端羟基抗冲改性剂中，其苯乙烯含量为25
‑
30wt%，丙烯腈含量为10
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15wt%，橡胶相的含量为50
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65wt%。4.根据权利要求1所述的SMA复合材料，其特征在于，所述的苯乙烯
‑
马来酸酐共聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：李欣达，黄险波，叶南飚，季得运，余朦山，薛飞，王琪，林荣涛，李文龙，郭涛，
申请(专利权)人：上海金发科技发展有限公司江苏金发科技新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：