CN104310803A - 玻璃纤维及其表面处理方法、塑料和外壳 - Google Patents

玻璃纤维及其表面处理方法、塑料和外壳 Download PDF

Info

Publication number
CN104310803A
CN104310803A CN201410531723.4A CN201410531723A CN104310803A CN 104310803 A CN104310803 A CN 104310803A CN 201410531723 A CN201410531723 A CN 201410531723A CN 104310803 A CN104310803 A CN 104310803A
Authority
CN
China
Prior art keywords
glass fibre
glass fiber
abs
plastics
surface treatment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410531723.4A
Other languages
English (en)
Inventor
李洋洋
何洋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GUANGDONG HISENSE ELECTRONIC CO., LTD.
Original Assignee
Qingdao Hisense Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qingdao Hisense Electronics Co Ltd filed Critical Qingdao Hisense Electronics Co Ltd
Priority to CN201410531723.4A priority Critical patent/CN104310803A/zh
Publication of CN104310803A publication Critical patent/CN104310803A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/66—Chemical treatment, e.g. leaching, acid or alkali treatment
    • C03C25/68—Chemical treatment, e.g. leaching, acid or alkali treatment by etching
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C25/00—Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10—Coating
    • C03C25/24—Coatings containing organic materials
    • C03C25/40—Organo-silicon compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K13/00—Use of mixtures of ingredients not covered by one single of the preceding main groups, each of these compounds being essential
    • C08K13/06—Pretreated ingredients and ingredients covered by the main groups C08K3/00 - C08K7/00
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02—Fibres or whiskers
    • C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/14—Glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/02—Ingredients treated with inorganic substances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
    • C08K9/06—Ingredients treated with organic substances with silicon-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/002—Physical properties
    • C08K2201/004—Additives being defined by their length

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明涉及材料技术领域，尤其涉及到一种玻璃纤维及其表面处理方法、一种塑料和一种外壳，用以提高玻璃纤维和ABS的结合能力。本发明提供的玻璃纤维处理方法包括：将待处理的玻璃纤维在腐蚀液中进行腐蚀处理，腐蚀时长为30～40秒，其中，所述腐蚀液包括质量分数为0.05％～0.5％的缓蚀剂，以及质量分数为99.5％～99.95％的酸性水溶液；将腐蚀后的玻璃纤维在偶联剂中进行浸润处理；将浸润处理后的玻璃纤维进行干燥处理。将经上述表面处理的玻璃纤维和ABS的结合能力较高，添加至ABS塑料中可以有效提升ABS的线性膨胀系数，当上述玻璃纤维为扁平玻璃纤维时，还可以提高ABS塑料的耐冲击性。

Description

玻璃纤维及其表面处理方法、塑料和外壳
技术领域
本发明涉及材料技术领域，尤其涉及一种玻璃纤维及其表面处理方法、一种塑料和一种外壳。
背景技术
ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene copolymers，简称ABS，中文名称为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)塑料，因具有良好的综合物理性能、良好的耐化学性、易成型加工、价格便宜等优点，且能够实现高光效果，因而被广泛地用于电子设备的外壳，特别是液晶电视的前壳。
传统的ABS塑料中含有丁二烯直链结构缺乏刚性基团，因此其线性膨胀系数较高，在相同温差下，ABS塑料的线性膨胀系数越高，其制件的尺寸变化就越大。因此，通过较高线性膨胀系数的ABS塑料成型得到的外壳，会在较大温差的作用下，其尺寸变化较大。为了解决上述问题，现有的ABS塑料中会通过添加玻璃纤维来降低ABS塑料的线性膨胀系数。
发明人发现采用常规的玻璃纤维对ABS塑料进行增强改性时，直接将玻璃纤维与ABS塑料的其它组分混合，由于玻璃纤维与ABS的表面差异较大，因此玻璃纤维与ABS塑料的结合能力不强。
发明内容
本发明实施例提供一种玻璃纤维及其表面处理方法、一种塑料和一种外壳，该玻璃纤维表面处理方法可以提高玻璃纤维与ABS的结合能力。
为实现上述目的，本发明实施例首先提供一种玻璃纤维的表面处理方法及通过该处理方法得到的玻璃纤维，待处理的玻璃纤维经腐蚀液腐蚀后，增加了玻璃纤维表面的粗糙度，即增大了玻璃纤维的比表面积，再采用偶联剂浸润腐蚀后的玻璃纤维，可以提高玻璃纤维与ABS的粘结强度，最后对浸润处理后的玻璃纤维进行干燥处理，以去除玻璃纤维表面的水，使玻璃纤维表面干燥，因此，该玻璃纤维表面处理方法可以提高玻璃纤维与ABS的结合能力，当采用这种玻璃纤维增强的ABS塑料时，即在ABS塑料中增加这经过上述表面处理的玻璃纤维时，由于其与ABS结合的更紧密，因此，ABS塑料在受热或受冷发生尺寸变化时，在其内的玻璃纤维可以起到更好地维持作用，即发生应变的ABS带来的应力可以有效被其周围的玻璃纤维吸收，因此，利于降低ABS塑料的线性膨胀系数。
本发明实施例还提供一种塑料，该塑料包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和上述技术方案中玻璃纤维，因此，这种塑料不仅具有较低的线性膨胀系数，而且在各个方向上具有较好的耐冲击性。
本发明实施例还提供一种外壳，该外壳采用前述技术方案所述的塑料制得。该外壳特别为液晶电视的前壳，尤其为窄边框液晶电视的前壳。由于外壳采用了上述塑料，因此，在冷热温差较大时，其尺寸变化较小，降低了开裂的风险。
综上所述，本发明实施例提供的玻璃纤维的表面处理方法，可以提高玻璃纤维与丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的结合能力，将经上述表面处理过的玻璃纤维增加至丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中，由于经本发明提供的表面处理方法处理后的玻璃纤维的表面会因为酸蚀产生微结构，因而玻璃纤维可以更好地与丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物结合，进而，经表面处理后的玻璃纤维可以有效接收易发生应变的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的应力，阻止了玻璃纤维界面上丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的运动，可以降低ABS塑料的线性膨胀系数。
具体实施方式
为了提高玻璃纤维和ABS的结合能力，本发明实施例提供了一种玻璃纤维及其表面处理方法、一种塑料和一种外壳。在本发明的技术方案中，经表面处理后的玻璃纤维与塑料具有更高的结合能力，因此可以将该表面处理后的玻璃纤维用于塑料中，由于玻璃纤维可以更好地与丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物结合，因此，玻璃纤维可以有效接收易发生应变的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的应力，阻止了玻璃纤维界面上丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的运动，因此，可以降低ABS塑料的线性膨胀系数，进而降低采用该ABS塑料制得的外壳的开裂现象的风险，另外，将扁平玻璃纤维添加至塑料中，可以使塑料在各个方向上均具有一定的强度，提高了塑料的耐冲击性。为了让本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下以非限制性的实施例为例对本发明作进一步详细说明。
本发明实施例首先提供一种玻璃纤维的表面处理方法，包括：
将待处理的玻璃纤维在腐蚀液中进行腐蚀处理，腐蚀时长为30～40秒，其中，所述腐蚀液包括质量分数为0.05％～0.5％的缓蚀剂，以及质量分数为99.5％～99.95％的酸性水溶液；
将腐蚀后的玻璃纤维在偶联剂中进行浸润处理；
将浸润处理后的玻璃纤维进行干燥处理。
在本发明技术方案中，对玻璃纤维进行表面处理，包括三个步骤，在腐蚀处理中，由于腐蚀液中具有缓蚀剂，因此腐蚀速度缓慢，在增加玻璃纤维表面粗糙度的同时也可以保证玻璃纤维的强度；在浸润处理中，采用偶联剂对玻璃纤维进行浸润，可以提高玻璃纤维与丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(以下简称ABS)的粘结强度，并且由于在腐蚀处理中使得玻璃纤维表面产生了微结构，使玻璃纤维具有了较大的比表面积，因此，在后续浸润处理中在玻璃纤维表面可以结合更多的偶联剂，更利于玻璃纤维与ABS结合；在干燥处理中，可以采用加热的方式，具体可以通过烘烤或热辐射的方式进行加热，以去除残留在玻璃纤维表面的水分，来干燥玻璃纤维的表面。在该技术方案中，缓蚀剂可以为酸洗缓蚀剂，例如为LAN-826，其作用是防止酸性水溶液腐蚀过快，降低腐蚀速度；酸性水溶液作为产生腐蚀作用的主要部分，只要可以适用于腐蚀玻璃纤维的酸性水溶液即可，在本发明中并不限定，优选的，酸性水溶液主要由浓度为2％～3％的氢氟酸构成；偶联剂主要用于增加玻璃纤维与ABS的粘结力，优选采用硅烷偶联剂，例如乙烯基三乙氧基硅烷(YDH-151)，硅烷偶联剂以通式R-Si-X表示，其中X基团(如乙烯基三乙氧基硅烷上的乙氧基)极易发生水解反应，水解生成硅醇，硅醇可以与玻璃纤维反应，进而连接在玻璃纤维表面，并且一个硅醇分子的羟基还易与其相邻的硅醇分子的羟基发生缩合，进而改变了玻璃纤维表面的性质，而硅烷偶联剂上R基(如乙烯基三乙氧基硅烷上的乙烯基)可与塑料中的ABS结合，进而提高了玻璃纤维与ABS的结合能力。在本发明的技术方案中，在腐蚀处理之后且在浸润处理之前，可以采用去离子水洗去残留在玻璃纤维表面上的酸性水溶液和缓蚀剂，防止残留的酸性水溶液和缓蚀剂对玻璃纤维进行进一步腐蚀。
该实施例中，浸润处理的浸润时间可以为5分钟，以保证玻璃纤维表面能够连接足够的偶联剂。
优选的，所述酸性水溶液包括质量比为10：1～3的主酸和辅助酸，所述主酸使用浓度为2％～3％的氢氟酸，所述辅助酸选自浓度为0.5％～1％的盐酸和/或硝酸。发明人发现，当采用上述组成的酸性水溶液时，可以在较短时间内完成玻璃纤维表面粗糙度的处理，提高了生产效率。
本发明中的缓蚀剂可以有多种，优选的，所述缓蚀剂为LAN-826。
本发明实施例还提供一种玻璃纤维，所述玻璃纤维为采用上述任一种所述的玻璃纤维的表面处理方法处理得到的玻璃纤维。通过上述分析可以，该玻璃纤维具有较大的比表面积，其表面上结合有偶联剂，利于与ABS结合。
本发明实施例还提供一种塑料，包括：
68～77重量份的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物；
16～25重量份的上述任一实施例中经过表面处理的玻璃纤维。
本发明中的塑料，具体的讲，为ABS塑料，ABS塑料中包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和玻璃纤维，因此，该塑料为玻璃纤维增强ABS塑料。在此，具体说明在塑料中添加经本发明玻璃纤维的表面处理方法处理后的玻璃纤维能够降低塑料的线性膨胀系数的原理，其主要原理为玻璃纤维可以改变ABS中的分子间作用力，玻璃纤维通过与ABS的粘结性传递应力。具体为，玻璃纤维增强ABS塑料因热胀冷缩发生形变时，玻璃纤维与ABS的应变趋于相同，由于ABS的线性膨胀系数比玻璃纤维大很多，且易发生屈服，因此，在相同应变的情况下，玻璃纤维承受的应力比ABS要大得多，当存在温差时，ABS应变带来的应力会被玻璃纤维吸收传递，玻璃纤维界面上的共聚物分子链段运动会受到阻碍，因此与ABS结合性能较佳的玻璃纤维的存在可以降低ABS塑料的线性膨胀系数。基于该原理，ABS与玻璃纤维的结合能力是影响ABS塑料的线性膨胀系数的一个重要因素，因此，通过上述进行表面处理后的玻璃纤维因其具有较大的比表面积，因此其与ABS的结合面积较大并且由于进行表面处理后的玻璃纤维表面连接有偶联剂，因此其与ABS的粘结强度也较大，因此其与ABS的结合能力较好，进而降低了ABS塑料的线性膨胀系数。
优选的，玻璃纤维为扁平玻璃纤维，扁平玻璃纤维的扁平度为1.5～7，在该实施例中采用扁平玻璃纤维。传统增强用的玻璃纤维形状为圆柱形，在与ABS结合后，由于玻璃纤维会按照注塑时材料流动方向定向，因此圆柱形的玻璃纤维基本沿其长度方向平行排列，因此，在垂直于玻璃纤维长度方向上，ABS塑料的各项性能较佳，但在平行于玻璃纤维的长度方向上，ABS塑料的耐冲击性较差。而在本发明技术方案中，采用扁平玻璃纤维，即其截面为扁平形，在注塑时，扁平玻璃纤维总体仍会沿其长度方向排列，但由于扁平玻璃纤维不具有圆柱形玻璃纤维的横截面的各向同一性，因此扁平玻璃纤维会沿其长度方向的中心轴有不同角度的偏转，进而呈现出各向异性的不规则分布，因此得到的ABS塑料在平行于扁平玻璃纤维的长度方向上，也会具有较优的力学性能，主要表现在其具有较好的耐冲击性。上述耐冲击性的解释也可通过定向现象解释，即在成型品中玻璃纤维的扁平总体易定向在成型品的面方向，该定向现象对物性的影响很大，即使在平行于玻璃纤维的方向上，由于扁平玻璃纤维的面定向现在会带来面的补强效果，因此材料也会具有较优的力学性能。
在该实施例中，扁平玻璃纤维的扁平度为1.5～7，这里，扁平度是指，假想扁平玻璃纤维断面为规整长方形时，长方形的长度与宽度的比值。其中，扁平玻璃纤维可以为矩形横截面的玻璃纤维，其中矩形的长宽比为1.5～7；扁平玻璃纤维可以为椭圆形横截面的玻璃纤维，扁平度可以看作椭圆形的长轴与短轴的比值，即长轴为长度，短轴为宽度，其中，其长轴与短轴的比值为1.5～7。当扁平度太低时，由于玻璃纤维形状与圆柱形并没有太大差异，因此增强后的ABS塑料耐冲击性能并没有太多提升。而如果扁平度大于7，会造成玻璃纤维在ABS中的分散不均匀，不能再进一步提高ABS的耐冲击性。
发明人发现，当所述扁平玻璃纤维的扁平度为3～5时，制得的ABS塑料具有较高的耐冲击性，并且其线性膨胀系数较低。例如，优选的，按照扁平度的规定，玻璃纤维的横截面的长度为10～75μm，宽度为3～15μm，如扁平度为4的玻璃纤维，其横截面的长度为40μm，宽度为10μm。
优选的，所述扁平玻璃纤维的长度为3～10毫米。例如扁平玻璃纤维的长度为3毫米、5毫米、8毫米或10毫米。
对于上述任一种塑料，还包括：
0.1～0.2重量份的偶联剂；
2～5重量份的相容剂；
0.1～0.5重量份的抗氧化剂；
0.1～0.5重量份的润滑剂；
1～5重量份的着色剂。
在该实施例中，偶联剂、相容剂、抗氧化剂、润滑剂和着色剂的类型可以有多种，针对ABS来说，可以选用下述的偶联剂、相容剂、抗氧化剂、润滑剂和着色剂作为优选的方案，偶联剂与浸润玻璃纤维的偶联剂可以采用同样的偶联剂，也可以采用不同的偶联剂，优选采用同样的偶联剂，即硅烷偶联剂，例如乙烯基三乙氧基硅烷(YDH-151)，相容剂选用苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物(Styrene-Maleic Anhydride copolymer，简称SMA)，即苯乙烯-马来酸酐共聚物，SMA可以很好的与ABS中的丙烯腈组分相容，且SMA还可以与经过浸润的玻璃纤维表面的亲水基团发生反应，增强ABS与玻璃纤维的结合能力；抗氧化剂优选采用两种抗氧剂的混合体系，以四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧化剂1010)作为主抗氧化剂，以双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯(抗氧化剂626)作为辅助抗氧化剂，主抗氧化剂和辅助抗氧化剂的重量比为1～1.5:1，加入这种混合体系的抗氧化可以有效防止ABS中相对不太稳定的丁二烯的双键发生氧化，进而防止ABS塑料过早老化降解，提高其使用寿命；润滑剂优选采用N,N’-乙撑双硬脂酰胺(N,N-EthyleneBis-Stearamide，简称EBS)，EBS能够改善ABS与玻璃纤维的分散性，防止脱模时出现粘模，并使得ABS塑料的光泽度好；着色剂优选采用有机颜料，可以使ABS塑料实现不同的颜色效果。着色剂的重量份可以为1份、2份、3份或5份。
在上述技术方案中，当抗氧化剂的重量份较小时，易造成ABS塑料的抗氧化性能较低，当抗氧化剂的重量份较大时，易造成材料流动性较差，不容易注塑成型；当相容剂的重量份较小时，易造成注塑流动性能的降低，当相容剂的重量份较大时，易造成注塑过程中挥发物增加，容易在外壳表面产生白纹，外观不良。
本发明实施例还提供一种外壳，该外壳采用上述任一种所述的塑料制得。例如可以采用注塑的方式得到不同形状的外壳。该外壳可以为音视频设备的外壳或信息技术设备的外壳，例如，电视机外壳、电脑主机外壳、电脑屏幕外壳等。特别为液晶电视的前壳，尤其为一体化窄边框液晶电视的前壳。由于外壳采用了上述塑料，因此，在冷热温差较大时，其尺寸变化较小，降低了开裂的风险。
本发明实施例还提供一种塑料的制作方法，首先分别干燥丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和表面处理过的玻璃纤维，再进入加强型螺杆挤出机进行挤出处理，以生产出本发明的塑料。该塑料的制作方法具体包括：
分别将68～78重量份的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和15～25重量份的上述任一实施例的经过表面处理的玻璃纤维在70℃～80℃条件下干燥4～5小时；
将干燥后的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和干燥后的玻璃纤维通过加强型螺杆挤出机进行挤出处理，得到所述塑料。
在该实施例中，并不限定塑料中还含有除玻璃纤维和ABS以外的其它组分，当塑料中还有其他组分时，如相容剂等，则先将干燥的ABS与其他组分混匀，再与干燥的玻璃纤维进行挤出处理。
本发明的玻璃纤维、塑料及外壳的上述多个技术特征在不背驳的前提可以任意组合。
以下列举具体的实施例来说明本发明的塑料及其制作方法，但本发明并不限于下述实施例。在下述实施中，玻璃纤维购自东洋纺织株式会社公司，ABS购自巴斯夫公司，橡胶含量为15～20％；偶联剂、相容剂、抗氧化剂、润滑剂和着色剂均为市购得到。
首先对不同的玻璃纤维进行表面处理，具体处理方法如下：
实施例1
将待处理的玻璃纤维(扁平度1.5，长度3mm)在腐蚀液中进行腐蚀处理，腐蚀时长为30秒，其中，该腐蚀液包括质量分数为0.05％的缓蚀剂，以及质量分数为99.95％的酸性水溶液，该实施例的酸性水溶液由以下成分组成：10重量份的浓度为2％～3％的氢氟酸和1重量份的浓度为0.5％～1％的盐酸；
将腐蚀后的玻璃纤维在偶联剂中进行浸润处理，该实施例的偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷；
将浸润处理后的玻璃纤维进行干燥处理，可以采用加热的方式，以去除玻璃纤维表面的水(后续实施例均采用加热的方式进行干燥处理)，得到表面处理后的玻璃纤维I。
实施例2
将待处理的玻璃纤维(扁平度3，长度5mm)在腐蚀液中进行腐蚀处理，腐蚀时长为35秒，其中，该腐蚀液包括质量分数为0.1％的缓蚀剂，以及质量分数为99％的酸性水溶液，该实施例的酸性水溶液由以下成分组成：10重量份的浓度为2％～3％的氢氟酸和2重量份的浓度为0.5％～1％的硝酸；
将腐蚀后的玻璃纤维在偶联剂中进行浸润处理，该实施例的偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)；
将浸润处理后的玻璃纤维进行干燥处理，得到表面处理后的玻璃纤维II。
实施例3
将待处理的玻璃纤维(扁平度4，长度7mm)在腐蚀液中进行腐蚀处理，腐蚀时长为30秒，其中，该腐蚀液包括质量分数为0.05％的缓蚀剂，以及质量分数为99.5％的酸性水溶液，该实施例的酸性水溶液由以下成分组成：10重量份的浓度为2％～3％的氢氟酸和1重量份的浓度为0.5％～1％的盐酸；
将腐蚀后的玻璃纤维在偶联剂中进行浸润处理，该实施例的偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷；
将浸润处理后的玻璃纤维进行干燥处理，得到表面处理后的玻璃纤维III。
实施例4
将待处理的玻璃纤维(扁平度4，长度7mm)在腐蚀液中进行腐蚀处理，腐蚀时长为35秒，其中，该腐蚀液包括质量分数为0.1％的缓蚀剂，以及质量分数为99.9％的酸性水溶液，该实施例的酸性水溶液由以下成分组成：10重量份的浓度为2％～3％的氢氟酸和2重量份的浓度为0.5％～1％的盐酸；
将腐蚀后的玻璃纤维在偶联剂中进行浸润处理，该实施例的偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷；
将浸润处理后的玻璃纤维进行干燥处理，得到表面处理后的玻璃纤维IV。
实施例5
将待处理的玻璃纤维(扁平度4，长度7mm)在腐蚀液中进行腐蚀处理，腐蚀时长为37秒，其中，该腐蚀液包括质量分数为0.3％的缓蚀剂，以及质量分数为99.7％的酸性水溶液，该实施例的酸性水溶液由以下成分组成：10重量份的浓度为2％～3％的氢氟酸和3重量份的浓度为0.5％～1％的盐酸；
将腐蚀后的玻璃纤维在偶联剂中进行浸润处理，该实施例的偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷；
将浸润处理后的玻璃纤维进行干燥处理，得到表面处理后的玻璃纤维V。
实施例6
将待处理的玻璃纤维(扁平度4，长度7mm)在腐蚀液中进行腐蚀处理，腐蚀时长为40秒，其中，该腐蚀液包括质量分数为0.5％的缓蚀剂，以及质量分数为99.5％的酸性水溶液，该实施例的酸性水溶液由以下成分组成：10重量份的浓度为2％～3％的氢氟酸和2重量份的浓度为0.5％～1％的硝酸；
将腐蚀后的玻璃纤维在偶联剂中进行浸润处理，该实施例的偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷；
将浸润处理后的玻璃纤维进行干燥处理，得到表面处理后的玻璃纤维VI。
实施例7
将待处理的玻璃纤维(扁平度5，长度10mm)在腐蚀液中进行腐蚀处理，腐蚀时长为35秒，其中，该腐蚀液包括质量分数为0.1％的缓蚀剂，以及质量分数为99.9％的酸性水溶液，该实施例的酸性水溶液由以下成分组成：10重量份的浓度为2％～3％的氢氟酸和2重量份的浓度为0.5％～1％的盐酸；
将腐蚀后的玻璃纤维在偶联剂中进行浸润处理，该实施例的偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷；
将浸润处理后的玻璃纤维进行干燥处理，得到表面处理后的玻璃纤维VII。
实施例8
将待处理的玻璃纤维(扁平度7，长度8mm)在腐蚀液中进行腐蚀处理，腐蚀时长为35秒，其中，该腐蚀液包括质量分数为0.1％的缓蚀剂，以及质量分数为99.9％的酸性水溶液，该实施例的酸性水溶液由以下成分组成：10重量份的浓度为2％～3％的氢氟酸和2重量份的浓度为0.5％～1％的盐酸；
将腐蚀后的玻璃纤维在偶联剂中进行浸润处理，该实施例的偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)；
将浸润处理后的玻璃纤维进行干燥处理，得到表面处理后的玻璃纤维VIII。
实施例9
将待处理的玻璃纤维(扁平度4，长度7mm)不经过腐蚀处理，直接将待处理的玻璃纤维在偶联剂中进行浸润处理，该实施例的偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷；
将浸润处理后的玻璃纤维进行干燥处理，得到表面处理后的玻璃纤维IX。
实施例10
将待处理的玻璃纤维(圆柱形玻璃纤维，长度7mm)在腐蚀液中进行腐蚀处理，腐蚀时长为35秒，其中，该腐蚀液包括质量分数为0.1％的缓蚀剂，以及质量分数为99.9％的酸性水溶液，该实施例的酸性水溶液由以下成分组成：10重量份的浓度为2％～3％的氢氟酸和2重量份的浓度为0.5％～1％的盐酸；
将腐蚀后的玻璃纤维在偶联剂中进行浸润处理，该实施例的偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)；
将浸润处理后的玻璃纤维进行干燥处理，得到表面处理后的玻璃纤维X。
实施例11
将待处理的玻璃纤维(扁平度7.5，长度7mm)在腐蚀液中进行腐蚀处理，腐蚀时长为35秒，其中，该腐蚀液包括质量分数为0.1％的缓蚀剂，以及质量分数为99.9％的酸性水溶液，该实施例的酸性水溶液由以下成分组成：10重量份的浓度为2％～3％的氢氟酸和2重量份的浓度为0.5％～1％的盐酸；
将腐蚀后的玻璃纤维在偶联剂中进行浸润处理，该实施例的偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)；
将浸润处理后的玻璃纤维进行干燥处理，得到表面处理后的玻璃纤维XI。
在上述实施例1～11中，在腐蚀处理之后且在浸润处理之前，可以采用去离子水清洗腐蚀处理后的玻璃纤维，以洗去玻璃纤维上残留的酸性水溶液和缓蚀剂。
其次，将上述实施例1～11中经过表面处理得到的玻璃纤维I～XI，以及不经过处理的圆柱形玻璃纤维XII(长度7mm)、不经过处理的扁平玻璃纤维XIII(扁平度4，长度7mm)和不经过处理的扁平玻璃纤维XIV(扁平度7，长度8mm)按照表1中的塑料的各组分及其重量份制作实施例12～25的塑料，具体制作方法如下：
将70～80重量份的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)和15～25重量份的玻璃纤维I～XIV在70℃～80℃条件下干燥4～5小时；
将相容剂、抗氧化剂、润滑剂和/或着色剂与ABS在高速混合机中混合均匀，形成混合物料；
将混合物料与玻璃纤维I～XIV通过螺杆挤出机挤出造粒得到玻璃纤维增强的ABS塑料。由于玻璃纤维会对普通螺杆造成损坏，因此螺杆挤出机为加强型，螺杆长径比为37～45。其中设定加强型螺杆挤出机(天华化工机械及自动化研究设计院有限公司出售，型号为SHJ-75S)的一区温度为175～185℃，二区温度为185～195℃，三区温度为205～215℃，四区温度为215～225℃，五区温度为205～215℃，六区温度为195～205℃，螺杆的转速320r/min。挤出成型后得到实施例12～25的ABS塑料。
表1 实施例12～25提供的塑料的各组分及其重量份
在表1中，偶联剂选用硅烷偶联剂，例如乙烯基三乙氧基硅烷(YDH-151)，相容剂选用苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物(SMA)；抗氧化剂1010为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯)，作为主抗氧化剂，抗氧化剂626为双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯，作为辅助抗氧化剂；润滑剂选用N,N’-乙撑双硬脂酰胺(EBS)；着色剂优选采用有机颜料，例如为单偶氮类有机颜料。
以下对实施例12～25得到的塑料即得到的ABS塑料采用常规的性能测试方法进行性能测试，测试结果如表2所示，测试参数对应的标准及条件如下：
测试参数为拉伸强度，依据标准为ASTM D638，测试条件为50mm/min；
测试参数为断裂伸长率，依据标准为ASTM D638，测试条件为50mm/min；
测试参数为弯曲强度，依据标准为ASTM D790，测试条件为2mm/min；
测试参数为弯曲模量，依据标准为ASTM D790，测试条件为2mm/min；
测试参数为缺口冲击强度，依据标准为ASTM D256，测试条件为1/8英寸厚度；
测试参数为线性膨胀系数，依据标准为ASTM D696。
表2 实施例12～25制得的塑料的性能参数表
从表2的测试结果可以看出实施例12～19制作中的ABS塑料性能较佳，且均可达到高光效果。实施例12～19中的扁平玻璃纤维可以与ABS有效的结合在一起，随着玻璃纤维含量的增加，ABS塑料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量均有增大的趋势，也即材料的刚性变大，而材料的线性膨胀系数与缺口冲击强度呈减小趋势，本发明最优选方案为实施例16，并且对比实施例16与实施例23(未经表面处理的圆柱形玻纤)，可知采用表面处理的扁平玻璃纤维和普通玻璃纤维增强的ABS塑料的各项性能均有较好的效果，则说明经过表面处理的扁平玻璃纤维的增强效果要比普通玻璃纤维效果好。而从实施例20可知，不采用腐蚀液进行处理的玻璃纤维，其后期制作的ABS塑料在缺口冲击强度和线性膨胀系数性能略有欠缺，不过整体效果良好；从实施例21可知，采用经过表面处理的圆柱形玻璃纤维制得的ABS塑料虽然具有较佳的线性膨胀系数，但其耐冲击性较差；从实施例22可知，采用经过表面处理的扁平度过大的扁平玻璃纤维(扁平度为7.5)制得的ABS塑料，由于其在ABS塑料中分散不均匀，因此其在耐冲击性能上基本没有提高；从实施例23可知，采用不经过表面处理的圆柱形玻璃纤维制得的ABS塑料，其在拉伸强度和缺口冲击强度方面性能较差；从实施例24和25可知，采用不经过表面处理的扁平玻璃纤维制得的ABS塑料，虽然其在耐冲击强度上有所提高，但是其线性膨胀系数没有有效地降低。
另外，现有技术中所采用的外壳为未添加玻璃纤维的ABS塑料，未加玻璃纤维的ABS塑料的线性膨胀系数大约为90×10-6m/℃，以其制作的长度方向尺寸为1231.4mm的屏所适合的机壳(如液晶电视前壳)为例，对本发明制得的ABS塑料的优势进行数据计算说明：
在特定的线性膨胀系数下，机壳长度随温差变化公式为：
l0-lt＝α*l0*ΔT
其中，α表示线性膨胀系数，温差为ΔT，l0为25℃时的机壳长度，lt为-30℃时的机壳长度。
以室温生产条件25℃与寒冷地区-30℃的条件计算，共55℃的温差，若25℃生产的机壳装配屏后，在低温-30℃下与屏没有接触应力(即上述机壳长度方向尺寸为-30℃时的机壳长度至少为屏的长度，即lt为1231.4mm)，经计算l0为1237.5mm，则屏与机壳的理论单边间隙应为l0-lt/2＝3.05mm；而实际设计预留的屏与机壳的设计间隙仅为0.5mm，因此，在低温下，现有的ABS机壳在收缩过程中肯定与屏产生作用力，当强度不足以支撑时，就会发生开裂现象。
现选择实施例16为例进行说明，该ABS塑料的线性膨胀系数为34×10-6m/℃，仍以上述屏为例，屏的长度方向尺寸为1231.4mm，以室温生产条件25℃与寒冷地区-30℃的条件计算，共55℃的温差，若25℃生产的机壳装配屏后，在低温-30℃下与屏没有接触应力，经计算l0为1233.74m，则屏与机壳的理论单边间隙应为l0-lt/2＝1.15mm。与现有的ABS塑料相比，其理论单边间隙从3.05mm减小到1.15mm，减小了1.9mm，根据此数据可以得出，采用本发明的扁平玻璃纤维增强ABS塑料成型得到的机壳，其屏与机壳的设计间隙肯定要比普通ABS的间隙要小很多，且在低温下存储时，本发明的扁平玻璃纤维增强ABS塑料成型得到的机壳的壳裂的风险降低，另外，较小的屏和机壳设计间隙也有利于窄边框设计，因此，本发明的ABS塑料特别适合应用于窄边框的液晶电视中，也适用于背光模组与显示屏一体化的显示装置设计中。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形在内。

Claims (10)

1.一种玻璃纤维的表面处理方法，其特征在于，包括：
将待处理的玻璃纤维在腐蚀液中进行腐蚀处理，腐蚀时长为30～40秒，其中，所述腐蚀液包括质量分数为0.05％～0.5％的缓蚀剂，以及质量分数为99.5％～99.95％的酸性水溶液；
将腐蚀后的玻璃纤维在偶联剂中进行浸润处理；
将浸润处理后的玻璃纤维进行干燥处理。
2.如权利要求1所述的表面处理方法，其特征在于，所述酸性水溶液包括质量比为10：1～3的主酸和辅助酸，所述主酸使用浓度为2％～3％的氢氟酸，所述辅助酸选自浓度为0.5％～1％的盐酸和/或硝酸。
3.如权利要求1或2所述的表面处理方法，其特征在于，所述缓蚀剂为LAN-826。
4.一种玻璃纤维，其特征在于，所述玻璃纤维为采用如权利要求1～3任一项所述的玻璃纤维的表面处理方法处理得到的玻璃纤维。
5.一种塑料，其特征在于，包括：
68～77重量份的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物；
16～25重量份的如权利要求4所述的玻璃纤维。
6.如权利要求5所述的塑料，其特征在于，所述玻璃纤维为扁平玻璃纤维，所述扁平玻璃纤维的扁平度为1.5～7。
7.如权利要求6所述的塑料，其特征在于，所述扁平玻璃纤维的扁平度为3～5。
8.如权利要求6所述的塑料，其特征在于，所述扁平玻璃纤维的长度为3～10毫米。
9.如权利要求5～8任一项所述的塑料，其特征在于，还包括：
0.1～0.2重量份的偶联剂；
2～5重量份的相容剂；
0.1～0.5重量份的抗氧化剂；
0.1～0.5重量份的润滑剂；
1～5重量份的着色剂。
10.一种外壳，其特征在于，所述外壳采用如权利要求5～9任一项所述的塑料制得。
CN201410531723.4A 2014-10-10 2014-10-10 玻璃纤维及其表面处理方法、塑料和外壳 Pending CN104310803A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410531723.4A CN104310803A (zh) 2014-10-10 2014-10-10 玻璃纤维及其表面处理方法、塑料和外壳

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410531723.4A CN104310803A (zh) 2014-10-10 2014-10-10 玻璃纤维及其表面处理方法、塑料和外壳

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104310803A true CN104310803A (zh) 2015-01-28

Family

ID=52366154

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410531723.4A Pending CN104310803A (zh) 2014-10-10 2014-10-10 玻璃纤维及其表面处理方法、塑料和外壳

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104310803A (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105152552A (zh) * 2015-07-02 2015-12-16 安徽省绩溪县华林玻璃纤维有限公司 一种提高e玻璃纤维过滤材料耐高温性能的方法
CN105504661A (zh) * 2016-01-29 2016-04-20 青岛海信电器股份有限公司 一种具有抗菌功能的遥控器外壳材料及制备方法
CN108641309A (zh) * 2018-04-25 2018-10-12 横店集团得邦工程塑料有限公司 一种继电器用无卤增强阻燃pbt材料及其制备方法
CN109192905A (zh) * 2018-09-05 2019-01-11 浙江畅通科技有限公司 一种高强度低电阻率的agm隔板的制备方法
CN109273642A (zh) * 2018-09-05 2019-01-25 浙江畅通科技有限公司 一种低电阻率的agm隔板的制备方法
CN109294152A (zh) * 2018-09-05 2019-02-01 浙江畅通科技有限公司 一种高强度耐热铅酸电池塑壳及其制备方法
CN109678351A (zh) * 2018-12-31 2019-04-26 郑州翎羽新材料有限公司 一种表面粗化的玻璃纤维制备方法
CN110041694A (zh) * 2019-05-14 2019-07-23 苏州润佳工程塑料股份有限公司 一种低翘曲玻纤增强尼龙的制备方法
CN113549322A (zh) * 2021-08-02 2021-10-26 安徽省华晟塑胶股份有限公司 一种轻量化减震器弹簧垫

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103740036A (zh) * 2013-12-11 2014-04-23 宁波康氏塑料科技有限公司 一种高强度阻燃abs复合材料的制备方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103740036A (zh) * 2013-12-11 2014-04-23 宁波康氏塑料科技有限公司 一种高强度阻燃abs复合材料的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘亚兰等: "偶联剂处理玻璃纤维表面的研究进展", 《绝缘材料》 *

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105152552A (zh) * 2015-07-02 2015-12-16 安徽省绩溪县华林玻璃纤维有限公司 一种提高e玻璃纤维过滤材料耐高温性能的方法
CN105504661A (zh) * 2016-01-29 2016-04-20 青岛海信电器股份有限公司 一种具有抗菌功能的遥控器外壳材料及制备方法
CN108641309A (zh) * 2018-04-25 2018-10-12 横店集团得邦工程塑料有限公司 一种继电器用无卤增强阻燃pbt材料及其制备方法
CN109273642B (zh) * 2018-09-05 2021-05-07 浙江畅通科技有限公司 一种低电阻率的agm隔板的制备方法
CN109273642A (zh) * 2018-09-05 2019-01-25 浙江畅通科技有限公司 一种低电阻率的agm隔板的制备方法
CN109294152A (zh) * 2018-09-05 2019-02-01 浙江畅通科技有限公司 一种高强度耐热铅酸电池塑壳及其制备方法
CN109192905B (zh) * 2018-09-05 2021-03-02 浙江畅通科技有限公司 一种高强度低电阻率的agm隔板的制备方法
CN109192905A (zh) * 2018-09-05 2019-01-11 浙江畅通科技有限公司 一种高强度低电阻率的agm隔板的制备方法
CN109678351A (zh) * 2018-12-31 2019-04-26 郑州翎羽新材料有限公司 一种表面粗化的玻璃纤维制备方法
CN109678351B (zh) * 2018-12-31 2022-07-19 郑州翎羽新材料有限公司 一种表面粗化的玻璃纤维制备方法
CN110041694A (zh) * 2019-05-14 2019-07-23 苏州润佳工程塑料股份有限公司 一种低翘曲玻纤增强尼龙的制备方法
CN113549322A (zh) * 2021-08-02 2021-10-26 安徽省华晟塑胶股份有限公司 一种轻量化减震器弹簧垫
CN113549322B (zh) * 2021-08-02 2023-08-15 安徽省华晟塑胶股份有限公司 一种轻量化减震器弹簧垫

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104310803A (zh) 玻璃纤维及其表面处理方法、塑料和外壳
CN112375363B (zh) 一种玻纤增强的聚碳酸酯组合物及其制备方法和应用
CN101070409B (zh) 一种聚丙烯树脂组合物及其制备方法和风扇
WO2018120009A1 (zh) 超低光泽、超耐低温asa树脂组合物及其制备方法
JP5312783B2 (ja) ポリブチレンテレフタレート樹脂組成物
TW200819498A (en) Asymmetric electronic device
CN103497507B (zh) 一种星型支化聚酰胺基导热复合材料及其制备方法
CN112608594B (zh) 一种聚酰胺组合物及其制备方法和应用
CN103709659A (zh) 玻纤增强pbt/pet合金材料
CN109306179B (zh) 聚酰胺5x作为增强热塑性组合物表观质量改善剂的用途
CN101134838A (zh) 一种玻纤增强pc合金材料及其制备方法
CN108164997B (zh) 一种3d打印用长链尼龙复合材料
CN105131557B (zh) 一种晶须增强树脂复合材料及其制备方法
CN103819927B (zh) 一种浅色抗静电液晶高分子复合材料及其制备方法
CN107541045A (zh) 一种电镀pc/abs合金材料及其制备方法和用途
CN104448395A (zh) 复合型无机矿粉填料及其制备方法
CN108084623B (zh) 一种低浮纤玻纤增强as组合物及其制备方法和应用
CN102190844A (zh) 热塑性树脂组合物
CN109912968B (zh) 纳米氧化铝协同玻璃纤维复合增强尼龙材料及其制备方法
CN103013034B (zh) 一种可用环氧树脂牢固粘接的改性abs树脂及其制备方法
CN105462095A (zh) 一种玻纤增强as组合物及其制备方法
CN1563186B (zh) 一种低翘曲、高表面光泽度玻璃纤维增强pbt复合材料
CN112375362A (zh) 一种pcabs组合物及其制备方法和应用
CN105255126A (zh) 一种玻纤增强pbt材料及其制备方法
CN109867904B (zh) 一种碳纤维增强abs复合材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20160621

Address after: 529000 Jiangmen City, Guangdong province advanced manufacturing sand demonstration park, Hisense Avenue, No. B District, No. 8

Applicant after: GUANGDONG HISENSE ELECTRONIC CO., LTD.

Address before: 266100 Zhuzhou Road, Laoshan District, Shandong, No. 151, No.

Applicant before: Qingdao Hisense Electric Co., Ltd.

RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20150128

RJ01 Rejection of invention patent application after publication