表观和机械性能好的玻纤增强苯乙烯树脂共混物及其制备方法技术

本发明专利技术涉及表观和机械性能好的玻纤增强苯乙烯树脂共混物及其制备方法，将苯乙烯树脂８５－９５重量份，聚甲基丙烯酸甲酯５－２０重量份，含磷化合物１－５重量份，苯乙烯和马来酸酐的无规共聚物１－５重量份混合制成母粒，然后将制备好的母粒从主喂料加入，将玻璃纤维从侧喂料加入，玻璃纤维的加入量为母粒的１０－３０ｗｔ％，通过调节螺杆转速和喂料转速，控制玻纤填充比例，最后挤出、冷却、造粒，挤出温度为１９０～２４０℃。与现有技术相比，本发明专利技术表观和机械性能好的玻纤增强苯乙烯树脂共混物具有高韧高刚且具有良好表面外观等特点，适用于制备耐疲劳要求高的制品，如：水处理阀门、连接件、水处理泵、水处理桶灌口等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材料
，具体涉及表观和机械性能好的玻纤增强苯乙烯树脂共 混物及其制备方法。
技术介绍
在苯乙烯类树脂中，填充玻璃纤维可以起到增强材料性能的作用，但对其表面光 洁度会产生消极的影响。随着玻璃纤维含量的增加，制品表面会变得越来越粗糙，产生明显 的玻璃纤维流纹，特别是黑色的制品表面会因为玻璃纤维外露出现泛白现象，俗称“浮纤”， 影响制品的外观效果，限制了本类产品在外观制品上的推广和应用。中国专利公开号CN 1352212A和CN 1362443A介绍了用作风扇材料的玻纤增强 SAN,该方法通过对玻璃纤维进行特殊的浸渍处理，提高玻璃纤维和基体树脂的粘结力，从 而制备综合机械性能优异的组合物。但是，该专利技术并没有对共混物的表观进行关注或改进， 而且增加了玻纤处理环节，工艺复杂，成本高。中国专利公开号CN 1665878A介绍了一种具有良好表面外观的玻璃纤维填充 热塑性组合物，其组成为20-50% ASA，2-10%苯乙烯、丙烯腈和马来酸酐的第一共聚物， 20-80%聚酰胺，1-29%研磨玻璃纤维，1-29%短切玻璃纤维，制备的组合物具有丙烯酸酯 橡胶的良好性能与玻璃纤维的增强效果，而不牺牲制品的表面质量。该专利虽然很好地改 进了制品的外观，改善了“浮纤”现象，但是大量价格昂贵的聚酰胺的引入，提高了材料成 本，不经济。众所周知，SMA可以作为苯乙烯和玻纤的相容剂，提高两者的粘结力，降低界面张 力，从而提高材料的力学性能，但通常，SMA的添加量都不少于5份，含量较高，不能满足市 场对材料低成本的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种韧性高且表观 性能优异的。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现一种表观和机械性能好的玻纤增强 苯乙烯树脂共混物，其特征在于，所述的共混物包括以下组分和含量(A)85-95重量份的苯乙烯树脂，(B)5-20重量份的聚甲基丙烯酸甲酯，(C) 1-5重量份的含磷化合物，(D) 1-5重量份的苯乙烯和马来酸酐的无规共聚物，以及基于上述(A)、(B)、(C)和 (D)所组成基料的10-30wt%的玻璃纤维(E)。所述的苯乙烯树脂用15_20wt%的橡胶增韧，其流动性以220°C和10kg负荷下所 测试的熔体流动速率表示为20 70g/10min。所述的橡胶选自聚丁二烯橡胶、丙烯酸酯橡胶、乙烯_丙烯_ 二烯三元橡胶中的至少一种，橡胶粒径为0. 05 2. 3微米；所述的苯乙烯树脂的熔体流动速率优选为30 50g/10min。如果选用的苯乙烯树脂流动性过低，基体对玻纤的浸润作用会减弱，玻纤分散 会变差，材料性能会下降，如果流动性过高，材料的冲击强度会偏低。所述的聚甲基丙烯酸甲酯为注塑级聚甲基丙烯酸甲酯，其流动性能以230°C和 3. 8kg负荷下所测试的熔体流动速率表示，为5 20g/10min。所述的聚甲基丙烯酸甲酯的熔体流动速率优选为10 20g/10min。PMMA具有高硬度、高刚性、高光泽、高耐候的特点。在玻纤增强苯乙烯类树脂产品 中引入5-20重量份的PMMA替代SAN,本意是提高材料的耐候性，但试验结果反复表明，添加 适量的PMMA可以提高材料的韧性和刚性。PMMA的添加量少于5重量份，起不到增韧增强的作用，添加量超过20重量份，则材 料韧性会下降。这是因为，PMMA是脆性材料，当其份数过高时，基体受到冲击时，由于没有 足够的可以产生塑性形变的基料，材料就不能产生更多的银纹和塑性形变，不能吸收更多 的能量，材料就表现出韧性下降甚至脆性。所述的含磷化合物为磷酸酯，选自磷酸三苯酯、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三 丁酯、磷酸二甲基苯基酯、磷酸二甲苯基二苯基酯、双酚A-磷酸二苯酯、间苯二酚-磷酸二 苯酯中的至少一种，所述的含磷化合物的加入量优选为2-4重量份。所述的苯乙烯和马来酸酐的无规共聚物分子量为15-25万，其中马来酸酐的含量 为15-25wt%，所述的苯乙烯和马来酸酐的无规共聚物的加入量为2-4重量份。如果低于1 份，起不到对基料的增塑作用，如果高于4份，会降低材料的耐热性能。SMA可以降低玻纤和基体树脂之间的界面张力，提高两者的相容性和粘结力，从而 提高了材料的力学性能，尤其是拉伸强度和冲击强度提高明显。在本专利技术中，由于磷酸酯和 PMMA都不同程度地提高了材料的力学性能，可以添加较少的SMA，而获得同样优异力学性 能的共混物。所述的玻璃纤维为长玻璃纤维或短切玻璃纤维。所述的短切玻璃纤维的长度为l_5mm，直径是5_20微米。除了上述组分，所述表观和机械性能好的玻纤增强苯乙烯树脂共混物可以任选地 还含有0. 2 3. 、优选0. 8 2. 的各种常规添加剂，例如下列材料，或它们的混 合物。抗氧剂，可以是酚类(Irganox1076、Irganox 1010、E-330)、含硫酯类(如 DLTP、 DSTP)、亚磷酸酯类(TNP、Irganox 168)、亚膦酸酯类、苯并呋喃、金属钝化剂(如MD 1024、 MD 1025)，优选0. 1-0. 3衬％受阻酚抗氧剂和0. 1-0. 3wt%亚磷酸盐抗氧剂的复配物，受阻 酚抗氧剂可以是Irganox 1076，亚磷酸盐抗氧剂可以是Irganox 168，其作用是提高材料 加工和使用过程中的热稳定性。UV吸收剂和光稳定剂，可以是苯并三唑(如而寸、而-327、而-326)、二苯甲酮(如 UV-9、UV-531)、受阻胺(如 Tinuvin-770、Tinuvin-944)，优选 0· 1-0. 3wt % 苯并三唑和 0. 1-0. 3衬％受阻胺的复配物，其作用是提高材料的耐候性能。润滑剂，可以是低分子酯类、酰胺类、硬脂酸盐、硬脂酸复合酯类、PE蜡，优选 0. 5-1. 乙烯基双硬脂酰胺，其作用是提高材料的加工和分散性能。—种表观和机械性能好的玻纤增强苯乙烯树脂共混物的制备方法，其特征在于， 该方法包括以下步骤首先将苯乙烯树脂85-95重量份，聚甲基丙烯酸甲酯5-20重量份， 含磷化合物1-5重量份，苯乙烯和马来酸酐的无规共聚物1-5重量份混合制成母粒，然后 将制备好的母粒从主喂料加入，将玻璃纤维从侧喂料加入，玻璃纤维的加入量为母粒的 10_30wt %，通过调节螺杆转速和喂料转速，控制玻纤填充比例，最后挤出、冷却、造粒，挤出 温度为190 240°C。与现有技术相比，本专利技术在配方中引入具有高浸润能力的磷酸酯获得令人惊奇的 外观效果，这是因为磷酸酯易于流动，添加少量即可增强基料的浸润能力，使基料能将玻纤 很好地包覆起来，注塑成型时，具有高浸润能力的基料总是先较玻纤填充到模具表面，自然 就不会造成玻纤外露的缺点。而且，由于磷酸酯增加了基料对玻纤的浸润能力，使玻纤分散 更均勻，材料的力学性能也获得了较大的提高。另外，在材料中添加适量的PMMA，可以同时提高材料的韧性和刚性，一方面，PMMA 和玻纤中常用的钛酸酯偶联剂和硅氧烷偶联剂具有较好的相容性，从而可以提高玻纤和苯 乙烯类基体树脂的相容性，继而提高材料的机械性能，从显微镜扫描结果也证实了这一点， 加入适量PMMA后，玻纤在基体树脂中分散的更趋于均勻化；另一方面，PMMA可以在基体中 形成纳米级的微相结构，当基体受到冲击发生塑性形变本文档来自技高网...

【技术保护点】
表观和机械性能好的玻纤增强苯乙烯树脂共混物，其特征在于，所述的共混物包括以下组分和含量：　　（Ａ）８５－９５重量份的苯乙烯树脂，　　（Ｂ）５－２０重量份的聚甲基丙烯酸甲酯，　　（Ｃ）１－５重量份的含磷化合物，　　（Ｄ）１－５重量份的苯乙烯和马来酸酐的无规共聚物，以及基于上述（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）和（Ｄ）所组成基料的１０－３０ｗｔ％的玻璃纤维（Ｅ）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：唐银花，黄予霞，董建廷，宋治乾，李荣群，辛敏琦，
申请(专利权)人：上海锦湖日丽塑料有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]