CN106280191A - 一种玻纤增强aes树脂材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种玻纤增强AES树脂材料及其制备方法，其由丙烯腈-三元乙丙橡胶-苯乙烯50～90份，玻璃纤维10～40份，相容剂3～10份，偶联剂0.5～2份，棕榈酸异丙酯0.5-5份经混合、挤出造粒制成。本发明制备的玻纤增强AES树脂材料具备优异的拉伸、弯曲性能及均衡的流动性、冲击性能；其中，玻璃纤维的使用降低了AES材料的成本，使AES材料使用范围更加广泛；加入的棕榈酸异丙酯，其与相容剂SMA、偶联剂产生协同作用，使AES 与玻璃纤维的界面结合力达到最大，从而提高材料的力学性能尤其是可以大幅提高其抗冲击性能。

Description

一种玻纤增强AES树脂材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及到改性塑料领域，具体涉及到一种玻纤增强AES树脂材料及其制备方法。

背景技术

AES（丙烯腈-三元乙丙橡胶-苯乙烯）树脂又称EPSAN树脂，是三元乙丙橡胶与苯乙烯、丙烯腈的接枝共聚物，其同ASA（丙烯酸酯-丙烯腈-苯乙烯共聚物）、ACS（丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯共聚物）一样都是针对ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）的耐候性差而开发的一种苯乙烯系增韧树脂。AES是用EPDM 橡胶做增韧剂，而EPDM是乙烯-丙烯-二烯烃三元共聚物，其分子中双键含量极少，故AES耐候性相比于ABS 要好4-8倍。另外，AES 的热稳定性、吸水率和冲击强度均优于ABS 树脂，其它性能与ABS相当。所以，AES树脂由于有较好的综合性能及优异的耐候性，现逐渐应用于汽车配件、渔业和农用周转箱中，另外在门窗、广告牌等室外用品中也有一定的应用。

然而目前改性开发的AES树脂的强度低，制约着它在更多的领域应用。随着AES应用领域的扩展，在高强度需求的领域纯的AES力学性能会显得不足，加上AES材料成本束缚着它的广泛应用。

发明内容

本发明内容是提供一种玻纤增强AES树脂材料及其制备方法。

本发明所采取的技术方案为：一种玻纤增强AES树脂材料，由以下组分按重量份制备而成：

丙烯腈-三元乙丙橡胶-苯乙烯（AES） 50～90份

玻璃纤维 10～40份

相容剂 3～10份

偶联剂 0.5～2份

棕榈酸异丙酯 0.5-5份，

进一步，所述丙烯腈-三元乙丙橡胶-苯乙烯中三元乙丙橡胶的质量含量为55%～75%。

所述玻璃纤维为连续的无碱玻璃纤维。

所述的相容剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物（简称SMA树脂），其重均分子量为0.8×10⁵～2×10⁵；所述苯乙烯-马来酸酐共聚物中的马来酸酐的质量含量为50%。

所述偶联剂为硅烷类偶联剂如偶联剂KH-550或者钛酸酯类偶联剂如偶联剂105。

所述棕榈酸异丙酯酸度（mgKOH/g）≤0.5,折光率（nD20）为1.435 ，灼烧残渣%≤0.1。

本发明的另一个目的是提供上述玻纤增强AES树脂材料的制备方法，包括如下步骤：

（1）按配比将丙烯腈-三元乙丙橡胶-苯乙烯和相容剂、偶联剂、棕榈酸异丙酯一起于高混机中混合2～10分钟；

（2）将步骤（1）中混好的原料加入双螺杆挤出机中，再将玻璃纤维通过挤出机加料段直接加入；然后在210～230℃熔融挤出、拉条、水冷、切粒后得到玻纤增强AES树脂材料。

所以本发明具有以下有益效果：

1、本发明制备的玻纤增强AES树脂材料具备优异的拉伸、弯曲性能及均衡的流动性、冲击性能。

2、玻璃纤维的使用降低了AES材料的成本，使AES材料使用范围更加广泛。

3、本发明的制备方法简单，易于实施。

4、本发明中加入的棕榈酸异丙酯与相容剂SMA、偶联剂产生协同作用，使AES 与玻璃纤维的界面结合力达到最大，从而可以提高材料的力学性能尤其是可以大幅提高其抗冲击性能。

5、棕榈酸异丙酯作为抗冲击改性剂专用于玻纤增强AES体系，能起到防止玻纤外露，提高加工流动性，降低螺杆扭矩，提高制品表面光洁度的作用；同时能解决组合物体系分层的现象，大幅提高组合物机械性能尤其是抗冲击性能。

具体实施方式

下面结合一些实施例来进一步阐述本发明。

以下实施例采用丙烯腈-三元乙丙橡胶-苯乙烯中三元乙丙橡胶的质量含量为55%～75%；

玻璃纤维为连续无碱玻璃纤维EDR14-1000-988A；

相容剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物，其重均分子量为0.8×10⁵～2×10⁵；苯乙烯-马来酸酐共聚物中的马来酸酐的质量含量为50%；

偶联剂为硅烷类偶联剂如偶联剂KH-550或者钛酸酯类偶联剂如偶联剂105。

下面各实施例1～5中各组份及重量份见表1所示，然后均按下面的制备方法进行制备玻纤增强AES树脂材料，制备步骤为：

1、按表1中的配比称取各组分；

2、将AES和相容剂、偶联剂、棕榈酸异丙酯一起置于高混机中混合2～10分钟；

3、将混合好的原料置于双螺杆挤出机中，再将连续的无碱玻璃纤维通过挤出机加料段直接加入；然后经熔融挤出、拉条、水冷、切粒，得到玻纤增强AES树脂材料；其中，双螺杆挤出机的长径比为40：1；螺筒温度设定为：一区温度210℃，二区温度215℃，三区温度215℃，四区温度220℃，五区温度220℃，六区温度225℃，七区温度225℃，八区温度230℃，机头温度225℃；螺杆转速为450转/ 分钟。

表1为实施例1-5的配方：

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5
						AES	50	90	70	80	55
玻璃纤维EDR14-1000-988A	40	10	25	20	35
						相容剂SMA	10	3	5	3	10
偶联剂KH-550	2		1
						偶联剂105		0.5		1.5	2
棕榈酸异丙酯	2	0.5	5	3	4

将上述实施例1-5中所制得的玻纤增强AES树脂材料先按标准尺寸注塑成测试用的标准样条，然后按照下面表2所列的测试标准进行性能测试；同时选用普通AES树脂，其中三元乙丙橡胶含量为10-90%，注塑成测试用的标准样条作为对比例，按照表2的测试方法进行测试，测试结果见表3所示。

表2：性能测试方法：

性能指标	测试条件	测试方法
			熔体指数	220℃，2.16kg	ASTM D1238
拉伸强度	5mm/min	ASTM D638
			弯曲强度	1.25mm/min	ASTM D790
弯曲模量	1.25mm/min	ASTM D790
			简支梁缺口冲击强度	23℃	ASTM D6110

表3：测验结果

性 能	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5	对比例
							熔体指数，g/10min	10.5	22.2	14.2	13．2	10.2	40.5
拉伸强度，MPa	151	111	122	112	161	52.0
							弯曲模量，MPa	10331	6560	7886	7883	8341	2587
简支梁缺口冲击强度，kJ/m2	51.2	48.8	88.6	44.5	53.7	1.8

从表3可看出，本发明实施例1-5制备的玻纤增强AES树脂材料由于是通过玻璃纤维来增强AES，从而显著提高了材料的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量。从实施例1与对比例相比，组合物中添加了棕榈酸异丙酯后，其力学性能尤其是抗冲击性能得到大幅增加。另外，实施例1-5与对比例制备的AES树脂材料的流动性都属于正常区间，可以说本发明制备的AES树脂材料仍然保持了均衡的流动性。

Claims (8)

1.一种玻纤增强AES树脂材料，其特征在于：由以下组分按重量份制备而成：

丙烯腈-三元乙丙橡胶-苯乙烯 50～90份

玻璃纤维 10～40份

相容剂 3～10份

偶联剂 0.5～2份

棕榈酸异丙酯 0.5-5份。

2.根据权利要求1所述玻纤增强AES树脂材料，其特征在于：所述丙烯腈-三元乙丙橡胶-苯乙烯中三元乙丙橡胶的质量含量为55%～75%。

3.根据权利要求1所述玻纤增强AES树脂材料，其特征在于：所述玻璃纤维为连续的无碱玻璃纤维。

4.根据权利要求1所述玻纤增强AES树脂材料，其特征在于：所述的相容剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物，其重均分子量为0.8×10⁵～2×10⁵。

5.根据权利要求4所述玻纤增强AES树脂材料，其特征在于：所述苯乙烯-马来酸酐共聚物中的马来酸酐的质量含量为50%。

6.根据权利要求1所述玻纤增强AES树脂材料，其特征在于：所述偶联剂为硅烷类偶联剂或者钛酸酯类偶联剂。

7.根据权利要求1所述玻纤增强AES树脂材料，其特征在于：所述棕榈酸异丙酯酸度（mgKOH/g）≤0.5,折光率（nD20）为1.435 ，灼烧残渣%≤0.1。

8.如权利要求1-7任一项所述玻纤增强AES树脂材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）按配比将丙烯腈-三元乙丙橡胶-苯乙烯和相容剂、偶联剂、棕榈酸异丙酯一起于高混机中混合2～10分钟；

（2）将步骤（1）中混好的原料加入双螺杆挤出机中，再将玻璃纤维通过挤出机加料段直接加入；然后在210～230℃熔融挤出、拉条、水冷、切粒后得到玻纤增强AES树脂材料。