CN106116182B - 一种增强abs塑料及as塑料用玻璃纤维浸润剂及其制备方法和用途 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种增强ABS塑料及AS塑料用玻璃纤维浸润剂及其制备方法，该浸润剂包括偶联剂、润滑剂、抗静电剂、pH值调节剂、成膜剂和去离子水，其中，成膜剂包括丁苯橡胶乳液、苯丙乳液和非离子型聚氨酯乳液，其中，该浸润剂中成膜剂的质量百分比为2.0～20.0％；该浸润剂的制备方法包括预分散偶联剂、预溶解润滑剂、预稀释成膜剂及制备浸润剂等步骤，使用本发明提供的浸润剂，能够改变玻璃纤维表面的物理和化学性质，玻璃纤维集束性好，且能够有效提高玻璃纤维与ABS、AS塑料的相容性，生产的AS、ABS塑料制品具有冲击强度高、制品的外观好、使用寿命长等特点。

Description

一种增强ABS塑料及AS塑料用玻璃纤维浸润剂及其制备方法 和用途
技术领域
本发明涉及一种玻璃纤维浸润剂，尤其涉及一种增强ABS塑料及AS塑料用玻璃纤维浸润剂以及制备方法。
背景技术
玻璃纤维增强ABS塑料和AS塑料是指，以ABS树脂及AS树脂为基体，通过加入玻璃纤维及加工助剂而制得的新型热塑性塑料。制得的复合塑料具有机械强度高、耐高温、耐低温、刚性好、耐老化等性能特点，该复合塑料在空调、电子、电气及汽车构件等领域有广泛的用途。
用于复合的玻璃纤维表面需经过浸润剂处理，因此，玻璃纤维浸润剂是影响玻璃纤维增强ABS和AS塑料质量的重要因素。若玻璃纤维浸润剂的选择或使用不合适，不仅会影响玻璃纤维增强塑料的生产效率，而且还会影响其产品强度、外观质量。
目前，现有的玻璃纤维增强ABS及AS塑料用的浸润剂虽然在一定程度上满足了玻璃纤维生产的需要，但仍不能有效解决玻璃纤维在ABS树脂及AS树脂中的分散性，毛羽量的问题。而在制品机械性能方面，仍存在着玻璃纤维与ABS及AS基体树脂相容性不好的问题，该缺陷易造成生产的复合塑料不能满足高冲击强度等要求，导致不能满足高端客户的需求。
发明内容
本发明旨在解决上面描述的问题。本发明的目的是提供一种浸润剂配方及其制备方法，该浸润剂通过改变玻璃纤维表面的物理和化学性质，玻璃纤维集束性好，且能够有效提高玻璃纤维与ABS、AS塑料的相容性，生产的AS、ABS塑料制品具有冲击强度高、制品的外观好、使用寿命长等特点。
本发明提供一种增强ABS塑料及AS塑料用玻璃纤维浸润剂，所述浸润剂包括偶联剂、润滑剂、抗静电剂、pH值调节剂、成膜剂和去离子水，其中，所述成膜剂包括丁苯橡胶乳液、苯丙乳液和非离子型聚氨酯乳液，并且，各组分的含量以质量百分比表示如下：
其中，所述成膜剂的质量百分比为4.0～15.0％，并且在所述成膜剂总质量中，所述丁苯橡胶乳液的质量占比为0～30％，所述苯丙乳液的质量占比为25～55％，所述非离子型聚氨酯乳液的质量占比为20～50％。
其中，所述苯丙乳液的质量大于或等于所述丁苯橡胶乳液的质量。
其中，所述偶联剂的质量百分比为0.15～2.0％，其中，所述偶联剂包括γ-(苯基丙烯酰氧基)丙基三甲氧硅烷和γ-氨基丙三乙氧基硅烷，其中所述γ-(苯基丙烯酰氧基)丙基三甲氧硅烷与所述γ-氨基丙三乙氧基硅烷的质量之比为6:1～1:5。
其中，所述偶联剂的质量百分比为0.3～1.5％，其中，所述γ-(苯基丙烯酰氧基)丙基三甲氧硅烷与所述γ-氨基丙三乙氧基硅烷的质量之比为4:1～1:2。
其中，所述润滑剂为非离子山梨醇脂肪酸酯乳液和微晶蜡乳液中的一种或两种，所述润滑剂的质量百分比为0.1～1.0％；
所述抗静电剂为聚氧乙烯脂肪季铵盐、硫酸甲酯盐、咪唑啉金属盐、无机硝酸盐、氯化铵中的一种或多种，所述抗静电剂的质量百分比为0.03～0.8％；
所述pH值调节剂为醋酸、柠檬酸、甲酸、氨水、有机胺类中的一种或多种，所述pH值调节剂的质量百分比为0.05～2％。
其中，各组分的含量以质量百分比表示如下：
其中，所述偶联剂包括γ-(苯基丙烯酰氧基)丙基三甲氧硅烷和γ-氨基丙三乙氧基硅烷，所述γ-(苯基丙烯酰氧基)丙基三甲氧硅烷与所述γ-氨基丙三乙氧基硅烷的质量之比为3:1～1:1。
本发明还提供一种浸润剂的制备方法，所述制备方法包括下述步骤：
1S预分散偶联剂：偶联剂包括γ-(苯基丙烯酰氧基)丙基三甲氧硅烷和γ-氨基丙三乙氧基硅烷，使用去离子水与pH值调节剂，分别制得所述γ-(苯基丙烯酰氧基)丙基三甲氧硅烷分散液和所述γ-氨基丙三乙氧基硅烷分散液；
2S预溶解润滑剂：使用去离子水溶解所述润滑剂，制得润滑剂不饱和溶液，其中，所述去离子水的质量为所述润滑剂质量的15～25倍，所述去离子水的温度为70～90℃；
3S预稀释成膜剂：成膜剂包括丁苯橡胶乳液、苯丙乳液和非离子型聚氨酯乳液，分别使用去离子水稀释所述丁苯橡胶乳液、所述苯丙乳液和所述非离子型聚氨酯乳液，分别制得所述乳液的稀释液，其中，去离子水的质量分别为相应乳液质量的2～3倍；
4S制备浸润剂：在配制釜中加入所述浸润剂质量10～30％的去离子水，依次加入所述γ-(苯基丙烯酰氧基)丙基三甲氧硅烷分散液、γ-氨基丙三乙氧基硅烷分散液、所述非离子型聚氨酯乳液稀释液、所述润滑剂不饱和溶液、所述抗静电剂、所述丁苯橡胶乳液稀释液、所述苯丙乳液稀释液、去离子水；加料完成后，搅拌20～25分钟，制得所述浸润剂。
其中，所述步骤1S具体包括：在偶联剂分散器中加入用量为γ-(苯基丙烯酰氧基)丙基三甲氧硅烷总重量30～40倍的去离子水，加入pH值调节剂，将pH值控制为4.0～4.5，慢慢加入γ-(苯基丙烯酰氧基)丙基三甲氧硅烷，边加边搅拌，搅拌时间控制为25～35分钟；在另一偶联剂分散器中加入用量为γ-氨基丙三乙氧基硅烷总重量15～25倍的去离子水，加入pH值调节剂，将pH值控制为4.0～5.0，慢慢加入γ-氨基丙三乙氧基硅烷，边加边搅拌，搅拌时间控制为10～15分钟。
本发明还提供上述浸润剂在玻璃纤维增强ABS塑料及AS塑料上的用途。
根据本发明提供的增强ABS塑料及AS塑料用玻璃纤维浸润剂，主要的创新点是通过选择与ABS、AS分子结构相近的成膜剂与偶联剂，并研究各组分的含量配比，以制备得到相容效果好的浸润剂。具体地，上述浸润剂包括偶联剂、润滑剂、抗静电剂、pH值调节剂、成膜剂和水，其中，所述成膜剂包括丁苯橡胶乳液、苯丙乳液和非离子型聚氨酯乳液，所述偶联剂包括γ-(苯基丙烯酰氧基)丙基三甲氧硅烷和γ-氨基丙三乙氧基硅烷。
该浸润剂中各组分的作用及含量说明如下：
成膜剂作为浸润剂的主要成分，对玻璃纤维的加工性能起着决定性的影响，起到保护玻纤、提高玻纤与基体树脂的相容性的作用，其既要保证玻璃纤维生产顺畅性又要在后道工序中能够与被增强的基体树脂混合均匀。
常规增强ABS、AS树脂玻纤浸润剂的成膜剂主要有环氧乳液、聚氨酯类乳液、聚丙烯酸类乳液等几类，发明人通过研究发现，上述几种成膜剂组分虽然满足了玻璃纤维的生产需求，但在提高玻纤与基体树脂相容性方面效果欠缺。发明人发现，丁苯橡胶乳液、苯丙乳液和非离子型聚氨酯乳液三者的混合液可明显提高玻璃纤维与ABS、AS树脂的相容性。其中，成膜剂的质量为浸润剂质量的2.0～20.0％，优选为4.0～15.0％，更优选为7.0～15.0％。
进一步地，在所述成膜剂总质量中，苯丙乳液的质量不低于丁苯橡胶乳液的质量，具体地，丁苯橡胶乳液的质量占比为0～30％，苯丙乳液的质量占比为25～55％，非离子型聚氨酯乳液的质量占比为20～50％。使用上述成膜剂制备的浸润剂能够与ABS、AS树脂较好相容，特别是成膜剂的分子结构与增强的树脂相近，可以明显提高增强塑料的冲击强度，减少制品的玻纤留痕，提高制品的外观质量。
优选地，本发明所述的丁苯橡胶乳液，粒径在0.07～0.6微米之间，固体含量为40％，Tg在-25～-5℃之间，pH控制为3.0-7.0，粘度为0-200mpa.s；本发明所述的苯丙乳液粒径在0.08～0.40微米之间，固体含量为40％，Tg在18～36℃之间，pH值为5.5～6.5；本发明所述的非离子型聚氨酯乳液为非离子型脂肪族聚氨酯乳液，并且乳液粒径在0.2～2.0微米之间，数均分子量在3500-60000，Tg在-35～-5℃之间。
偶联剂，又称架桥剂，其自身含有机与无机两个不同的官能团，无机官能团能够与玻璃表面的羟基发生反应，另一有机官能团能与被增强的基体树脂发生反应，起一个桥梁作用。
常用的硅烷偶联剂有乙烯基、甲基丙烯氧基、氨基、环氧基等，发明人通过研究发现，γ-(苯基丙烯酰氧基)丙基三甲氧硅烷和γ-氨基丙三乙氧基硅烷的组合偶联剂可明显提高玻璃纤维与ABS、AS树脂的相容性。其中，偶联剂的质量占浸润剂质量的0.02～3.0％、优选为0.15～2.0％、更优选为0.3～1.5％、最优选为0.7～1.2％。并且，γ-(苯基丙烯酰氧基)丙基三甲氧硅烷和γ-氨基丙三乙氧基硅烷的质量之比为6：1～1：5，优选为4：1～1：2，更优选为3：1～1：1。使用该偶联剂制备的浸润剂，能够有效提高玻璃纤维增强的复合材料的强度、耐老化性及使用寿命。
在本发明中，润滑剂为非离子山梨醇脂肪酸酯乳液和微晶蜡乳液中的一种或两种，其中，润滑剂的质量为浸润剂质量的0.01～2.00％，优选为0.02～2.00％，更优选为0.10～1.00％。
抗静电剂使用具有较强吸水作用的有机盐，为聚氧乙烯脂肪季铵盐、硫酸甲酯盐、咪唑啉金属盐、无机硝酸盐、氯化铵中的一种或多种，其中抗静电剂的质量为浸润剂质量的0.01～1.5％，优选为0.03～0.80％。
pH值调节剂为醋酸、柠檬酸、甲酸、氨水、有机胺类中的一种或多种，主要起调节浸润剂pH值的作用，pH值调节剂的质量百分比为0.10～2.00％、优选为0.05～2.00％、更优选为0.10～2.00％。
本发明中水为去离子水，其主要作用是分散浸润剂中各组分，其质量百分比为72.0～97.9％，优选为80.5～92.0％。
作为本发明的优选示例，所述浸润剂含有下述组分，各组分的含量以质量百分比表示如下：
进一步地，作为本发明的优选示例，所述浸润剂含有下述组分，各组分的含量以质量百分比表示如下：
在本发明中，ABS塑料一般指丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料，AS塑料一般指丙烯腈-苯乙烯塑料。
根据本发明的另一个方面，提供一种上述浸润剂的制备方法，包括预分散偶联剂、预溶解润滑剂、预稀释成膜剂和制备浸润剂等步骤，为了提高偶联剂使用效果，硅烷偶联剂需要进行预分散，并在预分散时加入一定的pH值调节剂。
偶联剂为γ-(苯基丙烯酰氧基)丙基三甲氧硅烷和γ-氨基丙三乙氧基硅烷的组合物，其具体分散步骤为：在偶联剂分散器中加入用量为γ-(苯基丙烯酰氧基)丙基三甲氧硅烷总重量30～40倍的去离子水，加入pH值调节剂，将pH值控制为4.0～4.5，慢慢加入γ-(苯基丙烯酰氧基)丙基三甲氧硅烷，边加边搅拌，搅拌时间控制为25～35分钟；类似地，在另一偶联剂分散器中加入用量为γ-氨基丙三乙氧基硅烷总重量15～25倍的去离子水，加入pH值调节剂，将pH值控制为4.0～5.0，慢慢加入γ-氨基丙三乙氧基硅烷，边加边搅拌，搅拌时间控制为10～15分钟。
类似地，使用去离子水溶解润滑剂、稀释成膜剂。其中，溶解润滑剂的去离子水为70～90℃热水，并且质量为相应润滑剂质量的15～25倍，使润滑剂分散更为充分，制得其不饱和溶液；其中成膜剂使用相应乳液质量的2～3倍的去离子水进行稀释，制得成膜剂稀释液。
经过上述预处理之后，使各组分具有更好的使用效果，最后进行浸润剂的制备步骤：在配制釜中加入所述浸润剂质量10～30％的去离子水，依次加入所述γ-(苯基丙烯酰氧基)丙基三甲氧硅烷分散液、γ-氨基丙三乙氧基硅烷分散液、所述非离子型聚氨酯乳液稀释液、所述润滑剂不饱和溶液、所述抗静电剂、所述丁苯橡胶乳液稀释液、所述苯丙乳液稀释液、去离子水；加料完成后，搅拌20～25分钟，制得所述浸润剂。
以上制备过程中各组分的用量需满足本发明所述的比例关系，本领域技术人员可以根据实际情况基于上述制备方法进行适应性调整。
根据本发明的第三个方面，提供了上述浸润剂在玻璃纤维增强ABS塑料及AS塑料上的用途，该浸润剂可用于生产热塑性短切纱领域，尤其适用于生产双螺杆挤出成型生产工艺用的增强AS、ABS树脂的玻璃纤维。使用该浸润剂生产的玻璃纤维纱具有易短切、集束性好、与增强AS、ABS的相容性好等优点。
本发明与现有技术相比，其有益效果体现在：
第一，本发明使用的成膜剂选用了丁苯橡胶乳液、苯丙乳液和非离子型聚氨酯乳液，提高了玻璃纤维与ABS、AS塑料的相容性，复合塑料制品的冲击强度高。
第二，本发明使用γ-(苯基丙烯酰氧基)丙基三甲氧硅烷和γ-丙基三乙氧基硅烷的组合作为偶联剂，不仅可提高玻璃纤维的集束性，而且还提高了玻璃纤维与ABS、AS基体界面的接合性。
第三，本发明提供的浸润剂，能有效提高玻纤增强AS、ABS塑料制品的机械强度和使用寿命。
本发明的浸润剂各组分及其含量的选择、浸润剂的制备方法的有益效果将通过实施例给出具体实验数据进行说明。
附图说明
并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与描述一起用于解释本发明的原理，在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，而不是全部实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了根据本发明的一种浸润剂的制备流程图；
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
实施例1
按质量百分比称取各组分，分别称取0.55％的偶联剂1、0.10％的偶联剂2、0.08％的润滑剂、0.03％的抗静电剂、4.0％的成膜剂2、4.0％的成膜剂3、1.0％的pH值调节剂和90.24％的去离子水。
其中，偶联剂1为γ-(苯基丙烯酰氧基)丙基三甲氧硅烷、偶联剂2为γ-氨基丙三乙氧基硅烷，润滑剂为微晶蜡乳液，抗静电剂为聚氧乙烯脂肪季铵盐，成膜剂2为巨石化工分厂生产的中低分子量苯丙乳液，其中乳液粒径在0.08～0.20微米之间，pH值为5.5～6.5，Tg在18～25℃之间，固含体量为40％，成膜剂3为意大利DSM公司生产的Neoxil JS-108原料，该原料是一种非离子脂肪族聚氨酯乳液，乳液粒径在0.5～1.0微米之间，分子量为14000，Tg为-27℃，pH值调节剂为醋酸。
将上述组分按如下步骤进行浸润剂的制备：
1S预分散偶联剂：在偶联剂分散器中加入用量为γ-(苯基丙烯酰氧基)丙基三甲氧硅烷总重量30倍的去离子水，加入pH值调节剂，将pH值控制为4.0，慢慢加入γ-(苯基丙烯酰氧基)丙基三甲氧硅烷，边加边搅拌，搅拌时间控制为25分钟；类似地，在另一偶联剂分散器中加入用量为γ-氨基丙三乙氧基硅烷总重量15倍的去离子水，加入pH值调节剂，将pH值控制为5.0，慢慢加入γ-氨基丙三乙氧基硅烷，边加边搅拌，搅拌时间控制为15分钟。
2S预溶解润滑剂：使用去离子水溶解润滑剂，制得润滑剂不饱和溶液，其中，去离子水的质量为润滑剂质量的15倍，去离子水的温度为70℃；
3S预稀释成膜剂：分别使用去离子水稀释非离子型聚氨酯乳液和苯丙乳液，分别制得两种乳液的稀释液，其中，去离子水的质量分别为相应乳液质量的3倍；
4S制备浸润剂：在配制釜中加入所述浸润剂质量30％的去离子水，依次加入γ-(苯基丙烯酰氧基)丙基三甲氧硅烷分散液、γ-氨基丙三乙氧基硅烷分散液、非离子型聚氨酯乳液稀释液、润滑剂不饱和溶液、抗静电剂、苯丙乳液稀释液、余下去离子水；加料完成后，搅拌20分钟，制得浸润剂。
最终制备的浸润剂固体含量为4.1％，玻璃纤维可燃物含量指标LOI值为0.41％。
实施例2
按质量百分比称取各组分，分别称取0.80％的偶联剂1、0.30％的偶联剂2、0.08％的润滑剂、0.03％的抗静电剂、1.0％的成膜剂1、6.6％的成膜剂2、4.6％的成膜剂3、1.0％的pH值调节剂和85.59％的去离子水。
其中，偶联剂1为γ-(苯基丙烯酰氧基)丙基三甲氧硅烷、偶联剂2为γ-氨基丙三乙氧基硅烷，润滑剂为非离子山梨醇脂肪酸酯乳液和微晶蜡乳液，抗静电剂为硫酸甲酯盐，成膜剂1为巨石化工分厂生产丁苯橡胶乳液TX-104，其中，粒径在0.09～0.30微米之间，固含体量为40％，Tg在-10～-5℃之间，pH控制在4.0-6.0，粘度在150mpa.s。成膜剂2为巨石化工分厂生产的中低分子量苯丙乳液，其中乳液粒径在0.08～0.20微米之间，pH值为5.5～6.5，Tg在18～25℃之间，固含体量为40％，成膜剂3为意大利DSM公司生产的Neoxil JS-108原料，该原料是一种非离子脂肪族聚氨酯乳液，乳液粒径在0.5～1.0微米之间，分子量为14000，Tg为-27℃，pH值调节剂为醋酸和氨水。
将上述组分按如下步骤进行浸润剂的制备：
1S预分散偶联剂：在偶联剂分散器中加入用量为γ-(苯基丙烯酰氧基)丙基三甲氧硅烷总重量40倍的去离子水，加入pH值调节剂，将pH值控制为4.5，慢慢加入γ-(苯基丙烯酰氧基)丙基三甲氧硅烷，边加边搅拌，搅拌时间控制为35分钟；类似地，在另一偶联剂分散器中加入用量为γ-氨基丙三乙氧基硅烷总重量20倍的去离子水，加入pH值调节剂，将pH值控制为4.0，慢慢加入γ-氨基丙三乙氧基硅烷，边加边搅拌，搅拌时间控制为10分钟。
2S预溶解润滑剂：使用去离子水溶解润滑剂，制得润滑剂不饱和溶液，其中，去离子水的质量为润滑剂质量的20倍，去离子水的温度为80℃；
3S预稀释成膜剂：分别使用去离子水稀释丁苯橡胶乳液、非离子型聚氨酯乳液和苯丙乳液，分别制得两种乳液的稀释液，其中，去离子水的质量分别为相应乳液质量的2倍；
4S制备浸润剂：在配制釜中加入所述浸润剂质量10％的去离子水，依次加入γ-(苯基丙烯酰氧基)丙基三甲氧硅烷分散液、γ-氨基丙三乙氧基硅烷分散液、非离子型聚氨酯乳液稀释液、润滑剂不饱和溶液、抗静电剂、丁苯橡胶乳液稀释液、苯丙乳液稀释液、余下去离子水；加料完成后，搅拌25分钟，制得浸润剂。
最终制备的浸润剂固体含量为4.63％，玻璃纤维可燃物含量指标LOI值为0.45％。
实施例3～实施例8参考实施例1、2的制备过程，各组分的用量需满足本发明所述的比例关系，本领域技术人员可以根据实际情况基于上述制备方法进行适应性调整。具体实施例情况如表1所示：
表1浸润剂具体实施例列表
组分 实例1 实例2 实例3 实例4 实例5 实例6 实例7 实例8
偶联剂1 0.55 0.80 0.70 0.60 0.55 0.50 0.50 0.60
偶联剂2 0.10 0.30 0.45 0.40 0.35 0.20 0.20 0.60
润滑剂 0.08 0.08 0.3 0.3 0.5 0.5 0.5 0.5
抗静电剂 0.03 0.03 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
成膜剂1 0 1.0 1.4 1.0 1.6 1.6 1.4 1.4
成膜剂2 4.0 6.6 7.0 8.0 7.4 7.4 6.6 8.6
成膜剂3 4.0 4.6 4.0 4.0 5.4 6.4 6.6 6.6
pH调节剂 1.0 1.0 0.6 0.5 0.4 0.4 0.5 0.4
去离子水 90.24 85.59 85.35 85.00 83.60 82.8 83.5 81.1
固含量(％) 4.10 4.63 5.05 5.61 6.08 6.65 7.64 7.98
LOI(％) 0.41 0.45 0.53 0.61 0.69 0.67 0.77 0.78
需要说明的是，表1中各组分对应的数值为质量百分比/％。偶联剂1～2，成膜剂1～3均与上述实施例1、2保持一致，润滑剂选自非离子山梨醇脂肪酸酯乳液和微晶蜡乳液中的一种或两种，抗静电剂选自聚氧乙烯脂肪季铵盐、硫酸甲酯盐、咪唑啉金属盐、无机硝酸盐、氯化铵中的一种或多种，pH值调节剂选自醋酸、柠檬酸、甲酸、氨水、有机胺类中的一种或多种。
对比例
为了进一步说明本发明的有益效果，选择目前较为常用的玻璃纤维增强ABS及AS塑料用的浸润剂作为对比实施例，该浸润剂中各组分的含量以质量百分比表示如下：
偶联剂：0.70％
润滑剂：0.10％
抗静电剂：0.05％
成膜剂1：4.0％
成膜剂2：3.5％
成膜剂3：1.5％
pH值调节剂：0.2％
去离子水：89.95％
其中，偶联剂为γ-氨基丙三乙氧基硅烷；润滑剂为分子量为1000左右的聚氧乙烯醚；抗静电剂为聚氧乙烯脂肪季铵盐；成膜剂1为中高分量的环氧乳液，其环氧当量在800-1200g/eq，固含量为40％；成膜剂2为一种弱阴离子型丙烯酸分散体，Tg为20℃，固含量为25％；成膜剂3为一种非离子型聚氨酯乳液，Tg为-10℃，固含量为30％；pH值调节剂为正丁胺。
测试例1
将上述实施例与对比例应用于玻璃纤维的生产，并将对应的玻璃纤维应用于增强ABS塑料的双螺杆挤出成型工艺中，对最终得到的玻璃纤维增强ABS塑料进行测试，结果如下：
表2不同玻璃纤维增强ABS塑料性能测试结果
测试例2
将上述实施例与对比例应用于玻璃纤维的生产，并将对应的玻璃纤维应用于增强AS塑料的双螺杆挤出成型工艺中，对最终得到的玻璃纤维增强AS塑料进行测试，结果如下：
表3不同玻璃纤维增强AS塑料性能测试结果
从上述测试例我们可以看出，使用本发明提供的浸润剂制得的玻纤增强ABS塑料及AS塑料性能更佳，具体体现在毛羽量、拉伸强度、弯曲强度及冲击强度等方面：
在ABS增强塑料的毛羽量测试方面，实施例1～实施例8的平均毛羽量为0.06mg，对比例的毛羽量为0.15mg，与对比例相比，毛羽量降低了57.5％，说明该浸润剂大大提高了玻璃纤维的集束性。
在ABS增强塑料的机械性能测试方面，实施例1～实施例8的平均参数分别为：平均拉伸强度为89.2MPa，平均弯曲强度为122.4MPa，平均冲击强度为102.95kJ/m2，与对比例相比，拉伸强度提升了4.4％，弯曲强度提升了6.4％，冲击强度提升了13.9％。
在AS增强塑料的机械性能测试方面，实施例1～实施例8的平均参数分别为：平均拉伸强度为115MPa，平均弯曲强度为134.75MPa，平均缺口冲击强度为4.53kJ/m2，与对比例相比，拉伸强度提升了6.4％，弯曲强度提升了11.4％，平均缺口冲击强度提升了10.4％。
综上所述，本发明具有下述有益效果：
第一，本发明使用的成膜剂选用了丁苯橡胶乳液、苯丙乳液和非离子型聚氨酯乳液，提高了玻璃纤维与ABS、AS塑料的相容性，复合塑料制品的冲击强度高。
第二，本发明使用γ-(苯基丙烯酰氧基)丙基三甲氧硅烷和γ-丙基三乙氧基硅烷的组合作为偶联剂，不仅可提高玻璃纤维的集束性，而且还提高了玻璃纤维与ABS、AS基体界面的接合性。
第三，本发明提供的浸润剂，能有效提高玻纤增强AS、ABS塑料制品的机械强度和使用寿命。
本发明还提供了上述浸润剂在玻璃纤维增强ABS塑料及AS塑料上的用途，该浸润剂可用于生产热塑性短切纱领域，尤其适用于生产双螺杆挤出成型生产工艺用的增强AS、ABS树脂的玻璃纤维。
最后应说明的是：在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包含一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种增强ABS塑料及AS塑料用玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述浸润剂包括偶联剂、润滑剂、抗静电剂、pH值调节剂、成膜剂和去离子水，其中，所述成膜剂包括丁苯橡胶乳液、苯丙乳液和非离子型聚氨酯乳液，并且，各组分的含量以质量百分比表示如下：
2.如权利要求1所述的增强ABS塑料及AS塑料用玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述成膜剂的质量百分比为4.0～15.0％，并且在所述成膜剂总质量中，所述丁苯橡胶乳液的质量占比为1.0～30％，所述苯丙乳液的质量占比为25～55％，所述非离子型聚氨酯乳液的质量占比为20～50％。
3.如权利要求2所述的增强ABS塑料及AS塑料用玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述苯丙乳液的质量大于或等于所述丁苯橡胶乳液的质量。
4.如权利要求1或2所述的增强ABS塑料及AS塑料用玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述偶联剂的质量百分比为0.15～2.0％，其中，所述偶联剂包括γ-(苯基丙烯酰氧基)丙基三甲氧硅烷和γ-氨基丙三乙氧基硅烷，其中所述γ-(苯基丙烯酰氧基)丙基三甲氧硅烷与所述γ-氨基丙三乙氧基硅烷的质量之比为6:1～1:5。
5.如权利要求4所述的增强ABS塑料及AS塑料用玻璃纤维浸润剂，其特征在于，所述偶联剂的质量百分比为0.3～1.5％，其中，所述γ-(苯基丙烯酰氧基)丙基三甲氧硅烷与所述γ-氨基丙三乙氧基硅烷的质量之比为4:1～1:2。
6.如权利要求1所述的增强ABS塑料及AS塑料用玻璃纤维浸润剂，其特征在于，
所述润滑剂为非离子山梨醇脂肪酸酯乳液和微晶蜡乳液中的一种或两种，所述润滑剂的质量百分比为0.1～1.0％；
所述抗静电剂为聚氧乙烯脂肪季铵盐、硫酸甲酯盐、咪唑啉金属盐、无机硝酸盐、氯化铵中的一种或多种，所述抗静电剂的质量百分比为0.03～0.8％；
所述pH值调节剂为醋酸、柠檬酸、甲酸、氨水、有机胺类中的一种或多种，所述pH值调节剂的质量百分比为0.05～2.0％。
7.如权利要求1或3或6所述的增强ABS塑料及AS塑料用玻璃纤维浸润剂，其特征在于，各组分的含量以质量百分比表示如下：
其中，所述偶联剂包括γ-(苯基丙烯酰氧基)丙基三甲氧硅烷和γ-氨基丙三乙氧基硅烷，所述γ-(苯基丙烯酰氧基)丙基三甲氧硅烷与所述γ-氨基丙三乙氧基硅烷的质量之比为3:1～1:1。
8.一种如权利要求1～7中任一项所述的浸润剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括下述步骤：
1S预分散偶联剂：偶联剂包括γ-(苯基丙烯酰氧基)丙基三甲氧硅烷和γ-氨基丙三乙氧基硅烷，使用去离子水与pH值调节剂，分别制得所述γ-(苯基丙烯酰氧基)丙基三甲氧硅烷分散液和所述γ-氨基丙三乙氧基硅烷分散液；
2S预溶解润滑剂：使用去离子水溶解所述润滑剂，制得润滑剂不饱和溶液，其中，所述去离子水的质量为所述润滑剂质量的15～25倍，所述去离子水的温度为70～90℃；
3S预稀释成膜剂：成膜剂包括丁苯橡胶乳液、苯丙乳液和非离子型聚氨酯乳液，分别使用去离子水稀释所述丁苯橡胶乳液、所述苯丙乳液和非离子型聚氨酯乳液，分别制得所述乳液的稀释液，其中，去离子水的质量分别为相应乳液质量的2～3倍；
4S制备浸润剂：在配制釜中加入所述浸润剂质量10～30％的去离子水，依次加入所述γ-(苯基丙烯酰氧基)丙基三甲氧硅烷分散液、γ-氨基丙三乙氧基硅烷分散液、所述非离子型聚氨酯乳液稀释液、所述润滑剂不饱和溶液、所述抗静电剂、所述丁苯橡胶乳液稀释液、所述苯丙乳液稀释液、去离子水；加料完成后，搅拌20～25分钟，制得所述浸润剂。
9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1S具体包括：在偶联剂分散器中加入用量为γ-(苯基丙烯酰氧基)丙基三甲氧硅烷总重量30～40倍的去离子水，加入pH值调节剂，将pH值控制为4.0～4.5，慢慢加入γ-(苯基丙烯酰氧基)丙基三甲氧硅烷，边加边搅拌，搅拌时间控制为25～35分钟；在另一偶联剂分散器中加入用量为γ-氨基丙三乙氧基硅烷总重量15～25倍的去离子水，加入pH值调节剂，将pH值控制为4.0～5.0，慢慢加入γ-氨基丙三乙氧基硅烷，边加边搅拌，搅拌时间控制为10～15分钟。
10.一种如权利要求1～7中任一项所述的浸润剂在玻璃纤维增强ABS塑料及AS塑料上的用途。
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