一种玻纤增强ACS复合材料及其制备方法技术

本申请涉及一种玻纤增强的ACS复合材料及其制备方法，按照质量份数比，包括以下组分：ACS树脂40.5~84.5份；相容剂2~8份；增韧剂4~10份；抗氧化剂0.2~0.6份；润滑剂0.3~0.9份；超细硅灰石3~10份；玻璃纤维5~30份。本申请中通过采用玻纤纤维增强ACS树脂可以很大程度上提升树脂的强度，为了避免玻纤的加入出现浮纤和翘曲的状况，本申请中加入了相容剂、润滑剂和超细硅灰石，相容剂可以增大各组分之间的相容性，润滑剂可以改变ACS树脂的流动性，超细硅灰石可以改善玻纤的各向异性，加上ACS树脂本身的收缩率小，可以很大程度上减少翘曲的出现。可以很大程度上减少翘曲的出现。

【技术实现步骤摘要】
一种玻纤增强ACS复合材料及其制备方法


[0001]本申请涉及高分子复合材料的
，尤其是涉及一种玻纤增强ACS复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]ACS树脂(丙烯腈
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氯化聚乙烯
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苯乙烯共聚物)因性能类似甚至优于其他工程塑料，且生产成本更低，被视作高端ABS、ASA(丙烯酸
‑
苯乙烯
‑
丙烯睛共聚物)等工程塑料的理想替代品，由于采用不饱和性的氯化聚乙烯橡胶替代ABS中不饱和性的聚丁二烯橡胶，因而赋予了ACS更好的耐候性、耐化学药品和抗静电性能。此外，ACS树脂在收缩性、抗吸尘、抗静电沉积性等方面也优于ABS，使其广泛应用于家用电器、电子电器等方面。
[0003]在类似于电视机支架，电器边框等应用过程既需要高刚性，又要求有很好的尺寸稳定性，以及低收缩率、低翘曲，并且要有一定的抗吸尘能力。故而单纯的树脂就很难满足相关要求。一般而言，为了增加树脂的刚性，通过是加入玻璃纤维，玻璃纤维的加入可以很好的解决材料的刚性和收缩率不足的问题，但是玻璃纤维在流动方向上的定向限制了ACS树脂的收缩，ACS在玻璃纤维周围的诱导结晶又强化了这种效果，使得制备过程中纵向(流动方向)收缩小于横向(与流动方向垂直的方向)，这种不均匀的收缩很容易导致复合材料发生翘曲。

技术实现思路

[0004]为了在提升ACS强度的同时，降低产品的翘曲性，提升产品的尺寸稳定性，本申请中提供了一种玻纤增强ACS复合材料及其制备方法。
[0005]第一个方面，本申请中提供了一种玻纤增强ACS复合材料，采用如下技术方案：一种玻纤增强的ACS复合材料，按照质量份数比，包括以下组分：
[0006]优选的，一种玻纤增强的ACS复合材料，按照质量份数比，包括以下组分：
[0007]通过采用上述技术方案，本申请通过在ACS树脂中加入玻璃纤维可以明显增强ACS树脂的强度，但是玻璃纤维含量少，强度增加有限；玻璃纤维含量高，会出现浮纤和翘曲的情况，影响材料的外观和稳定性；在本申请中，加入了相容剂和润滑剂，相容剂可以增大玻纤与ACS树脂的融合性，润滑剂可以增大ACS树脂的流动性，从而可以减少浮纤的出现。本申请中加入了纳米级的超细硅灰石，其可以改变玻璃纤维的各向异性，降低玻璃纤维沿流动方向的取向程度，从而缩小了制件流动方向和垂直流动方向收缩率差异，减少了翘曲的产生。
[0008]作为优选，所述的ACS树脂为丙烯腈
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氯化聚乙烯
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苯乙烯三元共聚乳白色颗粒，融指在220℃，10kg测试条件下为15
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35g/10min。
[0009]作为优选，所述的超细硅灰石为4000目及以上的硅灰石。
[0010]作为优选，所述的超细硅灰石为改性后的超细硅灰石，其改性方法，包括以下步骤：将超细硅灰石进行加热搅拌，接着在搅拌条件下，向其中喷洒氢氧化钠溶液，进行活化，活化完毕后，向其中喷洒γ巯丙基三甲氧基硅烷的乙醇溶液，然后升温进行搅拌改性反应，反应完毕后，烘干，即得改性后的超细硅灰石。
[0011]通过采用上述的技术方案，硅灰石主要是以离子键相形式结合，其有一定亲水性，但是其亲油性是比较差的，因而其在ACS树脂中的分散性不好，因而虽然其能减少翘曲情况的出现，但是其分散性欠佳，其会恶化其力学性能和表面光泽度。在本申请中，先采用氢氧化钠活化硅灰石的表面，使其分子结构内部的Si
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O键发生活化形成Si
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OH，然后加入γ巯丙基三甲氧基硅烷会与Si
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OH发生偶联反应接枝在硅灰石的表面，使硅灰石表面形成一层亲油基团，增大其对ACS树脂的亲和性，从而使硅灰石能够均匀的分散在ACS树脂中，降低硅灰石的加入对复合材料其他性能的影响。
[0012]作为优选，所述的氢氧化钠溶液的浓度为2～3mol/L，超细硅灰石与氢氧化钠溶液的质量体积比为1g:(0.05～0.08)mL；γ巯丙基三甲氧基硅烷与乙醇的体积比为1:(0.3～0.5)，硅灰石与γ巯丙基三甲氧基硅烷的乙醇溶液的质量体积比为1:(0.4～0.8)；加热搅拌温度为40～50℃，活化时间为20～40min；升温至60～80℃，改性反应时间为1.5～3h。
[0013]通过采用上述的技术方案，本申请中需要严格控制超细硅灰石与氢氧化钠溶液的比例，避免氢氧化钠的加入量过渡，损坏硅灰石的结构，但是也不能太少，否则活化强度不够，接枝的偶联剂会比较少；硅灰石和γ巯丙基三甲氧基硅烷比例也需要注意，不能加入过错，过多的话并不能完全接枝在硅灰石上，容易在配方中引入杂质，也不能过少，否则改性效果不佳；本申请中加入乙醇，主要是起到溶剂化的作用，增大硅灰石和γ巯丙基三甲氧基
硅烷反应活性。
[0014]作为优选，所述的相容剂为SMA
‑
700(上海华雯)；增韧剂为高胶粉HR
‑
181；抗氧剂为季戊四醇双亚磷酸酯二(2,4
‑
二叔丁基苯基)酯，亚磷酸酯三(2,4－二叔丁基苯基)酯，四[β
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(3，5
‑
二叔丁基4
‑
羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯中的至少一种。
[0015]通过采用上述技术方案，本申请中采用SMA作为相容剂，可以促进各组分之间的融合，保证复合材料的表面平整性和光泽度。采用高胶粉作为增韧剂可以增大复合材料的韧性；采用上述抗氧化剂可以提升材料的抗氧化性能，避免出现黄变，保证材料的光泽度。
[0016]作为优选，所述润滑剂为芥酸酰胺、硬脂酸镁、乙撑双硬脂酸酰胺、季戊四醇硬脂酸酯中的至少一种；玻璃纤维为直径为10um，短切长度4.5mm的短切纱。
[0017]通过采用上述技术方案，本申请中采用上述采用作为润滑剂，上述润滑剂中均含有羧基键，在改变ACS流动性的同时，可以与硅灰石中钙离子有一定键合作用，进一步增大硅灰石在ACS中分散性，提高硅灰石降低翘曲的作用。本申请中的玻纤采用短切纱可以减少浮纤现象的出现，保证复合材料的表面平整度和光泽度。
[0018]作为优选，所述的玻纤增强的ACS复合材料，还包括有：3～8份的非晶型的共聚聚酯PCTG。
[0019]通过采用上述技术方案，本申请中采用非晶型的共聚聚酯PCTG其可以改善ACS树脂的流动性，降低ACS树脂的表面张力，从而改善降低了ACS复合材料成型时，流动和垂直流动方向上的收缩差异，降低浮纤和翘曲现象的发生。
[0020]第二个方面，本申请提供了一种玻纤增强ACS复合材料的制备方法，包括以下步骤：步骤一、按复合材料的配方比例称取原料，将除玻璃纤维外的组分进行搅拌混料，得到预混料；步骤二、将步骤一得到的预混料通过双螺杆挤出机熔融挤出，同时短切纱采用侧喂料机从螺杆中间段加入，经过水冷却、切粒、混拌均匀后，得到玻纤增强ACS复合材料。
[0021]通过采用上述技术方案，本申请通过采用熔融挤出时，玻璃纤维是从中段侧喂口进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种玻纤增强的ACS复合材料，其特征在于，按照质量份数比，包括以下组分：ACS树脂
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40.5~84.5份；相容剂
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2~8份；增韧剂
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4~10份；抗氧剂
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0.2~0.6份；润滑剂
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0.3~0.9份；超细硅灰石
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3~10份；玻璃纤维
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5~30份。2.根据权利要求1所述的玻纤增强的ACS复合材料，其特征在于，按照质量份数比，包括以下组分：ACS树脂
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59.2~71.2份；相容剂
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4~8份；增韧剂
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5~8份；抗氧剂
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0.4~0.5份；润滑剂
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0.4~0.5份；超细硅灰石
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4~5份；玻璃纤维
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15~26份。3.根据权利要求1所述的玻纤增强的ACS复合材料，其特征在于，所述的ACS树脂为丙烯腈
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氯化聚乙烯
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苯乙烯三元共聚乳白色颗粒，其融指在220℃，10kg 测试条件下为15
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35 g/10min。4.根据权利要求1所述的玻纤增强的ACS复合材料，其特征在于，所述的超细硅灰石为4000目及以上的硅灰石。5.根据权利要求4所述的玻纤增强的ACS复合材料，其特征在于，所述的超细硅灰石为改性后的超细硅灰石，其改性方法，包括以下步骤：将超细硅灰石进行加热搅拌，接着在搅拌条...

【专利技术属性】
技术研发人员：张强，郑家豪，郑庆良，张俊，刘明，
申请(专利权)人：深圳市富恒新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：