CN104448597A - 一种玻纤增强as树脂的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及AS树脂制备方法领域，公开了一种玻纤增强AS树脂的制备方法，包括原料进入混合机中进行混合后，进入挤出机中共混挤出；所述原料包括：AS树脂65％—80％(重量)；玻璃纤维10％—30％(重量)；相容剂2％—10％(重量)；抗氧化剂0.1％—1％(重量)；润滑剂0.1％—2％(重量)；增韧剂1％—3％(重量)；偶联剂0.1％—2％(重量)；填料1％—5％(重量)。本发明提出的玻纤增强AS树脂的制备方法工艺简单、生产成本低。使用本发明中制备方法制备出来的玻纤增强AS树脂，具有优良的综合性能，具有拉伸强度高、抗冲击性能好、弯曲强度高、尺寸稳定性好、流动性高等特点，适合应用于各种不同的生产领域中，且能够获得优异的使用效果。

Description

一种玻纤增强AS树脂的制备方法

技术领域

本发明涉及一种AS树脂制备方法，尤其涉及一种玻纤增强AS树脂的制备方法。

背景技术

AS树脂学名为丙烯腈-苯乙烯共聚物，是由苯乙烯和丙烯晴共聚得到的热塑性高分子聚合物。一般情况下AS树脂中含苯乙烯的质量分数为15％-50％，常温下呈透明状并带有黄色或琥珀色的固体。

AS树脂具有优异的机械性能，其拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、硬度、尺寸稳定性都比较好。同时AS树脂透明度高，具有优良的耐化学药品性，是苯乙烯系树脂中耐化学药品性能最好的树脂。

由于AS树脂具有上述较好的机械性能和耐化学腐蚀性，因此被应用于许多工业和化学领域中，比如被用于生产制造空调的风叶、电扇的风叶等，还被应用于车用蓄电池、车用尾灯罩等汽车零部件，或是仪表盘等工业制品。其中，空调的风叶是空调工作过程中的重要部件，风叶的性能好坏直接影响到空调的风量、制冷/制热、噪音等运行状况，因此空调对风叶的性能要求非常苛刻，普通的AS树脂难于满足空调对风叶长期运行的可靠性要求。

因此，市场亟需一种工艺简单、生产成本低同时能够获得综合性能优良的AS树脂的玻纤增强AS树脂的制备方法，以获得具有优异的拉伸强度、冲击强度、弯曲强度和尺寸稳定性的玻纤增强AS树脂，使用玻纤增强AS树脂制造出的风叶能够满足空调对风叶的可靠性要求。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种玻纤增强AS树脂的制备方法，以解决现有技术中AS树脂存在的强度高但抗冲击性能差，或是冲击性能好但强度低，以及因流动性差影响注塑效果的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种玻纤增强AS树脂的制备方法，原料进入混合机中进行混合后，进入挤出机中共混挤出；

所述原料包括：

优选的，所述AS树脂为单一的AS树脂。

优选的，所述AS树脂为熔融指数为1.0—5.0g/10min的高强度AS树脂与熔融指数大于5g/10min的高流动性AS树脂的混合树脂。

优选的，所述高强度AS树脂与高流动性AS树脂的比例为1：0.1—1：0.5。

优选的，所述玻璃纤维为经过偶联剂处理的无碱无捻玻璃纤维；所述玻璃纤维的直径为7—17μm。

优选的，所述混合机为高速混合机；所述原料在所述混合机中混合的时间为3—7min；所述原料在所述混合机中混合的温度为40—60℃。

优选的，所述挤出机为双螺杆挤出机；所述双螺杆挤出机的转速为250—380RPM。

优选的，所述相容剂为马来酸酐接枝聚合物。

优选的，所述增韧剂为MBS、POE或高胶粉中的一种或几种。

优选的，所述填料为碳酸钙、滑石粉、云母中的一种或几种；所述填料的目数为600—2500目。

本发明的有益效果为：本发明提出的玻纤增强AS树脂的制备方法工艺简单、生产成本低。使用本发明中制备方法制备出来的玻纤增强AS树脂，具有优良的综合性能，具有拉伸强度高、抗冲击性能好、弯曲强度高、尺寸稳定性好、流动性高等特点，适合应用于各种不同的生产领域中，且能够获得优异的使用效果。

具体实施方式

本发明公开了一种玻纤增强AS树脂的制备方法，是以AS树脂为基本原料，向其中加入玻璃纤维、相容剂、抗氧化剂、润滑剂、增韧剂等材料，以获得综合性能的良好的玻纤增强AS树脂的方法。该方法包括以下步骤：

将用于制备玻纤增强AS树脂的原料放入混合机中进行混合，将混合后的原料加入挤出机中经过共混挤出。上述用于制备玻纤增强AS树脂的原料

上述原料中提到的AS树脂可以为单一的AS树脂，也可以是不同熔融指数的AS树脂进行混合而成。优选的，选用熔融指数为1.0—5.0g/10min的高强度AS树脂与熔融指数大于5g/10min的高流动性AS树脂的混合树脂。当采用高强度AS树脂与高流动性AS树脂进行混合时，混合比例为1：0.1—1：0.5。采用高强度AS树脂与高流动性AS树脂进行混合作为原料，能够使生产制备出的玻纤增强AS树脂在具有高强度的同时，还具有良好的流动性。避免在成型过程中出现脱模困难等情况，进而保证生产出的玻纤增强AS树脂的韧性好、强度高。

本发明中添加了玻璃纤维为经过偶联剂处理的无碱无捻玻璃纤维，玻璃纤维的直径为7—17μm。玻璃纤维对AS树脂起到增强的作用，采用直径为7—17μm的玻璃纤维，使得纤维能够在AS树脂中更好的分散，最终制造出性能好、光滑的玻纤增强AS树脂材料。

本发明中的相容剂为马来酸酐接枝聚合物，用于增加AS树脂和玻璃纤维的相容性，增加两者之间的截面粘结力，有助于玻璃纤维在AS树脂基体中均匀分散，对改变玻纤增强AS树脂的力学性起到较好的效果。

本发明中的抗氧化剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1076中的一种或几种。添加抗氧化剂能够防止在使用本发明中的方法进行生产制作过程中，共聚物在高温高压条件下出现降解的情况。

本发明中的润滑剂为硬脂酸、硬脂酸盐、酰胺醋或聚烯烃蜡类润滑剂中的一种或几种。在制备过程中加入润滑剂能够有效改善玻纤增强AS树脂聚合物的挤出性能，提高产品的表面光滑度，改善设备的能耗，同时还有助于玻璃纤维在树脂中的均匀分散。

增韧剂可以采用MBS、POE或高胶粉中的一种或几种，增韧剂有助于改善聚合物的冲击性能，提高玻纤增强AS树脂的抗冲击强度。

本发明中的偶联剂优选使用的是硅烷偶联剂，比如KH550或KH570。偶联剂用于改善玻璃纤维在AS树脂中的分散性能，提高玻璃纤维与AS树脂的相容性，进一步提高玻璃纤维与AS树脂的粘结强度。

本发明中的填料选用的是无机填料，比如碳酸钙、滑石粉、云母中的一种或几种，填料的目数为600—2500目，用于增强玻璃纤维在AS树脂中的分散，使玻璃纤维分散均匀，降低生产成本。

在制备玻纤增强AS树脂过程中使用到了混合机和挤出机。本发明中用于混合原料的混合机为高速混合机，原料在混合机中混合的时间为3—7min，原料在混合机中混合的温度为40—60℃。混合的时间和温度根据生产过程中的经验值在上述数值范围内选取。

本发明中的挤出机优选为双螺杆挤出机，双螺杆挤出机的转速为250—380RPM。上述双螺杆挤出机分为10段和机头，挤出机的最终挤出温度，及机头的温度为220—230℃。

下面通过几个具体的实施例对本申请中提出的玻纤增强AS树脂的制备方法进行详细的说明。

实施例一

选取AS树脂65％(重量)，玻璃纤维30％(重量)，相容剂2％(重量)，抗氧化剂0.2％(重量)，润滑剂0.5％(重量)，增韧剂1％(重量)，偶联剂0.2％(重量)，填料1％(重量)，在40—60℃的温度下将上述原料放入高速混合机中混合3—7min。然后将上述混合好的原料放入到双螺杆挤出机的喂料料斗中进行再次混合，再次混合完成后将上述原料计入到料筒中进行基础造粒。为了保证玻璃纤维的长度，玻璃纤维由第二加料口采用牵引的方式加入，以便降低螺杆挤出机的螺杆对玻璃纤维的剪切。

上述原料在双螺杆挤出机的10段和机头的温度分别为：第一段180—190℃；第二段180—190℃；第三段180—190℃；第四段190—200℃；第五段190—200℃；第六段190—200℃；第七段200—220℃；第八段200—220℃；第九段200—220℃；第十段220—230℃；机头220—230℃。

经过上述双螺杆挤出机的机头挤出后的AS树脂，即为本实施例中制造出的玻纤增强AS树脂。

实施例二

选取AS树脂80％(重量)，玻璃纤维10％(重量)，相容剂3％(重量)，抗氧化剂1％(重量)，润滑剂1.5％(重量)，增韧剂1％(重量)，偶联剂1.5％(重量)，填料2％(重量)，在40—60℃的温度下将上述原料放入高速混合机中混合3—7min。然后将上述混合好的原料放入到双螺杆挤出机的喂料料斗中进行再次混合，再次混合完成后将上述原料计入到料筒中进行基础造粒。为了保证玻璃纤维的长度，玻璃纤维由第二加料口采用牵引的方式加入，以便降低螺杆挤出机的螺杆对玻璃纤维的剪切。

上述原料在双螺杆挤出机的10段和机头的温度分别为：第一段180—190℃；第二段180—190℃；第三段180—190℃；第四段190—200℃；第五段190—200℃；第六段190—200℃；第七段200—220℃；第八段200—220℃；第九段200—220℃；第十段220—230℃；机头220—230℃。

经过上述双螺杆挤出机的机头挤出后的AS树脂，即为玻纤增强AS树脂。

实施例三

选取AS树脂72.7％(重量)，玻璃纤维20％(重量)，相容剂3％(重量)，抗氧化剂0.3％(重量)，润滑剂0.5％(重量)，增韧剂1％(重量)，偶联剂0.5％(重量)，填料2％(重量)，在40—60℃的温度下将上述原料放入高速混合机中混合3—7min。然后将上述混合好的原料放入到双螺杆挤出机的喂料料斗中进行再次混合，再次混合完成后将上述原料计入到料筒中进行基础造粒。为了保证玻璃纤维的长度，玻璃纤维由第二加料口采用牵引的方式加入，以便降低螺杆挤出机的螺杆对玻璃纤维的剪切。

上述原料在双螺杆挤出机的10段和机头的温度分别为：第一段180—190℃；第二段180—190℃；第三段180—190℃；第四段190—200℃；第五段190—200℃；第六段190—200℃；第七段200—220℃；第八段200—220℃；第九段200—220℃；第十段220—230℃；机头220—230℃。

经过上述双螺杆挤出机的机头挤出后的AS树脂，即为玻纤增强AS树脂。

实施例四

选取AS树脂72.2％(重量)，玻璃纤维20％(重量)，相容剂3％(重量)，抗氧化剂0.3％(重量)，润滑剂1％(重量)，增韧剂1％(重量)，偶联剂0.5％(重量)，填料2％(重量)，在40—60℃的温度下将上述原料放入高速混合机中混合3—7min。然后将上述混合好的原料放入到双螺杆挤出机的喂料料斗中进行再次混合，再次混合完成后将上述原料计入到料筒中进行基础造粒。为了保证玻璃纤维的长度，玻璃纤维由第二加料口采用牵引的方式加入，以便降低螺杆挤出机的螺杆对玻璃纤维的剪切。

上述原料在双螺杆挤出机的10段和机头的温度分别为：第一段180—190℃；第二段180—190℃；第三段180—190℃；第四段190—200℃；第五段190—200℃；第六段190—200℃；第七段200—220℃；第八段200—220℃；第九段200—220℃；第十段220—230℃；机头220—230℃。

经过上述双螺杆挤出机的机头挤出后的AS树脂，即为玻纤增强AS树脂。

实施例五

选取AS树脂67.7％(重量)，玻璃纤维20％(重量)，相容剂8％(重量)，抗氧化剂0.3％(重量)，润滑剂0.5％(重量)，增韧剂1％(重量)，偶联剂0.5％(重量)，填料2％(重量)，在40—60℃的温度下将上述原料放入高速混合机中混合3—7min。然后将上述混合好的原料放入到双螺杆挤出机的喂料料斗中进行再次混合，再次混合完成后将上述原料计入到料筒中进行基础造粒。为了保证玻璃纤维的长度，玻璃纤维由第二加料口采用牵引的方式加入，以便降低螺杆挤出机的螺杆对玻璃纤维的剪切。

上述原料在双螺杆挤出机的10段和机头的温度分别为：第一段180—190℃；第二段180—190℃；第三段180—190℃；第四段190—200℃；第五段190—200℃；第六段190—200℃；第七段200—220℃；第八段200—220℃；第九段200—220℃；第十段220—230℃；机头220—230℃。

经过上述双螺杆挤出机的机头挤出后的AS树脂，即为玻纤增强AS树脂。

实施例六

选取AS树脂72.2％(重量)，玻璃纤维20％(重量)，相容剂3％(重量)，抗氧化剂0.3％(重量)，润滑剂0.5％(重量)，增韧剂1％(重量)，偶联剂1％(重量)，填料2％(重量)，在40—60℃的温度下将上述原料放入高速混合机中混合3—7min。然后将上述混合好的原料放入到双螺杆挤出机的喂料料斗中进行再次混合，再次混合完成后将上述原料计入到料筒中进行基础造粒。为了保证玻璃纤维的长度，玻璃纤维由第二加料口采用牵引的方式加入，以便降低螺杆挤出机的螺杆对玻璃纤维的剪切。

上述原料在双螺杆挤出机的10段和机头的温度分别为：第一段180—190℃；第二段180—190℃；第三段180—190℃；第四段190—200℃；第五段190—200℃；第六段190—200℃；第七段200—220℃；第八段200—220℃；第九段200—220℃；第十段220—230℃；机头220—230℃。

经过上述双螺杆挤出机的机头挤出后的AS树脂，即为玻纤增强AS树脂。

实施例七

选取AS树脂67.7％(重量)，玻璃纤维20％(重量)，相容剂8％(重量)，抗氧化剂0.3％(重量)，润滑剂0.5％(重量)，增韧剂1％(重量)，偶联剂0.5％(重量)，填料2％(重量)，在40—60℃的温度下将上述原料放入高速混合机中混合3—7min。然后将上述混合好的原料放入到双螺杆挤出机的喂料料斗中进行再次混合，再次混合完成后将上述原料计入到料筒中进行基础造粒。为了保证玻璃纤维的长度，玻璃纤维由第二加料口采用牵引的方式加入，以便降低螺杆挤出机的螺杆对玻璃纤维的剪切。挤出机的主机的转速为250—300RPM。

上述原料在双螺杆挤出机的10段和机头的温度分别为：第一段180—190℃；第二段180—190℃；第三段190—210℃；第四段190—210℃；第五段190—210℃；第六段200—220℃；第七段210—230℃；第八段210—230℃；第九段230—240℃；第十段240—260℃；机头240—260℃。

经过上述双螺杆挤出机的机头挤出后的AS树脂，即为玻纤增强AS树脂。

实施例八

选取AS树脂67.7％(重量)，玻璃纤维20％(重量)，相容剂8％(重量)，抗氧化剂0.3％(重量)，润滑剂0.5％(重量)，增韧剂1％(重量)，偶联剂0.5％(重量)，填料2％(重量)，在40—60℃的温度下将上述原料放入高速混合机中混合3—7min。然后将上述混合好的原料放入到双螺杆挤出机的喂料料斗中进行再次混合，再次混合完成后将上述原料计入到料筒中进行基础造粒。为了保证玻璃纤维的长度，玻璃纤维由第二加料口采用牵引的方式加入，以便降低螺杆挤出机的螺杆对玻璃纤维的剪切。

上述原料在双螺杆挤出机的10段和机头的温度分别为：第一段180—190℃；第二段180—190℃；第三段180—190℃；第四段190—200℃；第五段190—200℃；第六段190—200℃；第七段200—220℃；第八段200—220℃；第九段200—220℃；第十段220—230℃；机头220—230℃。

经过上述双螺杆挤出机的机头挤出后的AS树脂，即为玻纤增强AS树脂。

将上述实施例三至实施例八中分别经过本发明中的制备方法得到的玻纤增强AS树脂材料样条放置在200—260℃的注塑机中进行拉伸、弯曲、冲击试验，按照国际标准对上述样条进行性能测试。在放入注塑机中进行试验之前，在温度为23±2℃、湿度为50±10％的环境中静置88h。

进行拉伸试验的玻纤增强AS树脂材料的样条尺寸如下表所示。

长度(mm)	宽度(mm)	厚度(mm)
			150±2	10±0.2	4±0.2

进行弯曲试验的玻纤增强AS树脂材料的样条尺寸如下表所示。

长度(mm)	宽度(mm)	厚度(mm)
			80±2	10±0.2	4±0.2

进行冲击试验的玻纤增强AS树脂材料的样条尺寸如下表所示。

在上述条件下对分别对实施例三至实施例八条件下制造出来的玻纤增强AS树脂材料样条进行上述三个试验后的试验结构对比如下表所示。

从上表中的测试结果对比分析可知，偶联剂和润滑剂的添加并不是愈多愈好，而是存在一个最佳添加值，在原料中添加过量的润滑剂和偶联剂不但不能增加力学性能，反而会使力学性能下降。

在各种加工工艺均相同的情况下，上述实施例中添加8％(重量)的相容剂制备出的玻纤增强AS树脂的力学性能比添加3％(重量)的相容剂的好。

通过上述比对还能够得出，在加工工艺相同的情况下，提高制备过程中的温度对提高玻纤增强AS树脂的力学性能有正面效果。

使用实施例七和实施例八中的方法能够制备出具有高强度、高冲击性能、流动性较好的玻纤增强AS树脂，同时采用上述两个实施例中的方法进行制备能够降低挤出机主机螺杆的转速，有助于提高产品性能。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种玻纤增强AS树脂的制备方法，其特征在于，原料进入混合机中进行混合后，进入挤出机中共混挤出；

所述原料包括：

2.根据权利要求1所述的玻纤增强AS树脂的制备方法，其特征在于，所述AS树脂为单一的AS树脂。

3.根据权利要求1所述的玻纤增强AS树脂的制备方法，其特征在于，所述AS树脂为熔融指数为1.0—5.0g/10min的高强度AS树脂与熔融指数大于5g/10min的高流动性AS树脂的混合树脂。

4.根据权利要求3所述的玻纤增强AS树脂的制备方法，其特征在于，所述高强度AS树脂与高流动性AS树脂的重量比为1：0.1—1：0.5。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的玻纤增强AS树脂的制备方法，其特征在于，所述玻璃纤维为经过偶联剂处理的无碱无捻玻璃纤维；

所述玻璃纤维的直径为7—17μm。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的玻纤增强AS树脂的制备方法，其特征在于，所述混合机为高速混合机；

所述原料在所述混合机中混合的时间为3—7min；

所述原料在所述混合机中混合的温度为40—60℃。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的玻纤增强AS树脂的制备方法，其特征在于，所述挤出机为双螺杆挤出机；

所述双螺杆挤出机的转速为250—380RPM。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的玻纤增强AS树脂的制备方法，其特征在于，所述相容剂为马来酸酐接枝聚合物。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的玻纤增强AS树脂的制备方法，其特征在于，所述增韧剂为MBS、POE或高胶粉中的一种或几种。

10.根据权利要求1-3中任一项所述的玻纤增强AS树脂的制备方法，其特征在于，所述填料为碳酸钙、滑石粉、云母中的一种或几种；

所述填料的目数为600—2500目。