CN111690173B - 一种改性玻璃纤维及应用、增强苯乙烯马来酸酐共聚物组合物及其制备方法 - Google Patents

一种改性玻璃纤维及应用、增强苯乙烯马来酸酐共聚物组合物及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种改性玻璃纤维及应用、增强苯乙烯马来酸酐共聚物组合物及其制备方法，本发明所述的改性玻璃纤维是经过用稀土化合物表面改性得到的，可以用于苯乙烯马来酸酐共聚物的增强改性中，可明显改善苯乙烯马来酸酐共聚物的物理机械性能和表面浮纤问题，同时提高材料的加工脱模性。所述增强苯乙烯马来酸酐共聚物组合物，包括以下成分：苯乙烯马来酸酐共聚物、上述改性玻璃纤维、硅酮母粒和其他助剂。通过稀土化合物改性后的改性玻璃纤维与由硅酮粉、氯化镧和苯乙烯马来酸酐共聚物制得的硅酮母粒共同作用下，可以明显改善苯乙烯马来酸酐共聚物的物理机械性能和表面浮纤问题，并且能显著提高加工脱模性，可以广泛用于汽车零部件材料领域中。

Description

一种改性玻璃纤维及应用、增强苯乙烯马来酸酐共聚物组合 物及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子聚合物领域，特别涉及一种改性玻璃纤维及应用、增强苯乙烯马来酸酐共聚物组合物及其制备方法。
背景技术
苯乙烯马来酸酐共聚物是通过苯乙烯和马来酸酐通过自由基聚合得到。它在重要的汽车内结构部件应用方面，作为最具有经济性的产品被采用，在工业中得到了广泛的使用。
玻璃纤维增强苯乙烯马来酸酐共聚物(SMA)主要用于汽车领域的零部件，例如汽车仪表板骨架、天窗骨架等，但其物理机械性能尤其冲击强度较低导致较脆从而影响了其应用。且在注塑加工时，由于常常为大体积零件，所以玻璃纤维增强苯乙烯马来酸酐共聚物的加工脱模性不好。另外，由于玻璃纤维和SMA的极性相差较大，两者共混后，玻璃纤维很容易暴露在SMA基体的表面形成“浮纤”，导致外观较差。
发明内容
本发明的目的是提供一种改性玻璃纤维，可以用于增强苯乙烯马来酸酐共聚物中，可明显改善苯乙烯马来酸酐共聚物的物理机械性能和表面浮纤问题，同时提高材料的加工脱模性。
进一步地，本发明还提供上述改性玻璃纤维的用途。
进一步地，本发明还提供一种增强苯乙烯马来酸酐共聚物组合物，具有良好的物理机械性能，并且能明显改善表面浮纤问题和加工脱模性。
进一步地，本发明还提供上述增强苯乙烯马来酸酐共聚物组合物的制备方法。
一种改性玻璃纤维，是经过用稀土化合物表面改性得到的。
上述改性玻璃纤维由以下方法制得：
将玻璃纤维加入含乳化剂的水中，搅拌乳化后，添加稀土化合物水溶液，搅拌反应30min，通入氨水，再用水进行洗涤，脱水干燥后得到改性玻璃纤维；
所述稀土化合物水溶液是30重量份10wt％的氯化镧水溶液和20重量份10wt％的氯化铈水溶液的混合液。
优选地，上述改性玻璃纤维由以下方法制得：
将玻璃纤维加入含乳化剂的蒸馏水中，搅拌乳化后，温度保持为70-80℃，然后均匀滴加由30重量份10wt％的氯化镧水溶液和20重量份10wt％的氯化铈水溶液组成的所述稀土化合物水溶液，所述稀土化合物水溶液的滴加速度为5重量份/10min，滴加完毕后，在70-80℃下搅拌30min，然后通入氨水并保持搅拌，2h后进行离心并用蒸馏水洗涤3-4次，脱水后在80℃温度下干燥8h，即可得到改性玻璃纤维。
更优选地，上述改性玻璃纤维由以下方法制得：
将10重量份玻璃纤维加入80-95份含乳化剂2-5wt％的蒸馏水中，搅拌乳化后，温度保持为70-80℃，然后均匀滴加由30重量份10wt％的氯化镧水溶液和20重量份10wt％的氯化铈水溶液组成的所述稀土化合物水溶液，所述稀土化合物水溶液的滴加速度为5重量份/10min，滴加完毕后，在70-80℃下搅拌30min，然后通入氨水并保持搅拌，2h后进行离心并用蒸馏水洗涤3-4次，脱水后在80℃温度下干燥8h，即可得到改性玻璃纤维。
更优选的，上述改性玻璃纤维由以下方法制得：
将10重量份玻璃纤维加入90份含乳化剂3wt％的蒸馏水中，搅拌乳化后，温度保持为70-80℃，然后均匀滴加由30重量份10wt％的氯化镧水溶液和20重量份10wt％的氯化铈水溶液组成的所述稀土化合物水溶液，所述稀土化合物水溶液的滴加速度为5重量份/10min，滴加完毕后，在70-80℃下搅拌30min，然后通入氨水并保持搅拌，2h后进行离心并用蒸馏水洗涤3-4次，脱水后在80℃温度下干燥8h，即可得到改性玻璃纤维。
优选地，所述玻璃纤维的平均直径为13-15μm，优选为13μm。
上述改性玻璃纤维在增强苯乙烯马来酸酐共聚物中的应用，可以明显改善增强苯乙烯马来酸酐共聚物的物理机械性能和表面浮纤问题，同时明显改善增强苯乙烯马来酸酐共聚物的加工脱模性。
一种增强苯乙烯马来酸酐共聚物组合物，包括以下成分：
苯乙烯马来酸酐共聚物；
上述改性玻璃纤维；
硅酮母粒；
其他助剂。
优选地，所述增强苯乙烯马来酸酐共聚物组合物按其重量份包括以下成分：
苯乙烯马来酸酐共聚物63-76.4重量份；
上述改性玻璃纤维18.6-35重量份；
硅酮母粒1-5重量份；
其他助剂0-1重量份。
优选地，上述成分的重量份相加之和为100重量份。
优选地，所述增强苯乙烯马来酸酐共聚物组合物按其重量份由以下成分组成：
苯乙烯马来酸酐共聚物73.3重量份；
上述改性玻璃纤维24.2重量份；
硅酮母粒2重量份；
其他助剂0.5重量份。
优选地，所述苯乙烯马来酸酐共聚物由以下方法制得：
称取苯乙烯和马来酸酐，其中苯乙烯和马来酸酐的重量比为75：(20-30)，将马来酸酐溶解在苯乙烯中，并加入N-苯基马来酰亚胺，N-苯基马来酰亚胺的重量为苯乙烯的12％-16％，投入到反应釜中，在100-120℃的温度下，常温反应8小时后，通过双螺杆挤出机挤出造粒得到苯乙烯马来酸酐共聚物。
更优选地，所述苯乙烯马来酸酐共聚物由以下方法制得：
称取苯乙烯和马来酸酐，其中苯乙烯和马来酸酐的重量比为75：25，将马来酸酐溶解在苯乙烯中，并加入N-苯基马来酰亚胺，N-苯基马来酰亚胺的重量为苯乙烯的15％，投入到反应釜中，在100-120℃的温度下，常温反应8小时后，通过双螺杆挤出机挤出造粒得到苯乙烯马来酸酐共聚物。
优选地，所述硅酮母粒由以下方法制得：
将硅酮粉与可溶性镧化物以(1-3)：100的重量比混合均匀，在70℃条件以200转/分钟的搅拌速度下搅拌10-30分钟，得到镧化物改性的硅酮粉；
将镧化物改性的硅酮粉和所述苯乙烯马来酸酐共聚物以1：1的重量比混合均匀，在双螺杆挤出机中熔融挤出，挤出温度为170℃-200℃，挤出造粒得到硅酮母粒。
优选地，所述硅酮母粒由以下方法制得：
将硅酮粉与氯化镧以(1-3)：100的重量比混合均匀，在70℃条件以200转/分钟的搅拌速度下搅拌10-30分钟，得到氯化镧改性的硅酮粉；
将氯化镧改性的硅酮粉和所述苯乙烯马来酸酐共聚物以1：1的重量比混合均匀，在双螺杆挤出机中熔融挤出，挤出温度为170℃-200℃，挤出造粒得到硅酮母粒。
稀土化合物具有f轨道，不但有亲氧性，还有高的路易斯酸性。稀土离子容易和玻璃纤维的表面的羟基和其他官能团发生络合，使稀土化合物牢固地附在玻璃纤维表面，处理后的玻纤加入聚合物中，能充分发挥稀土化合物的作用。通过稀土化合物改性后的改性玻璃纤维与硅酮母粒共同作用下，可以明显改善苯乙烯马来酸酐共聚物的物理机械性能和表面浮纤问题，并且能显著提高苯乙烯马来酸酐共聚物的加工脱模性。
优选地，所述其他助剂包括抗氧剂，选自四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、氧化锌和三(2,4-二叔丁基苯酚)亚磷酸酯中的一种或多种。
上述增强苯乙烯马来酸酐共聚物组合物的制备方法，
(1)按照配比，称取苯乙烯马来酸酐共聚物、硅酮母粒和其他助剂在高混机里混合3-5min，混合均匀后在第一段处加入双螺杆挤出机；
(2)将改性玻璃纤维在双螺杆的第三段侧喂料加入；
(3)经过熔融挤出，造粒干燥，即得组合物。
优选地，所述熔融挤出的条件为：200-240℃；双螺杆挤出机的长径比为40:1。
相较于现有技术，本发明所述的组合物由苯乙烯马来酸酐共聚物、改性玻璃纤维、硅酮母粒和其他助剂共同熔融挤出。通过稀土化合物改性后的改性玻璃纤维与由硅酮粉、氯化镧和苯乙烯马来酸酐共聚物制得的硅酮母粒共同作用下，可以明显改善苯乙烯马来酸酐共聚物的物理机械性能和表面浮纤问题，并且能显著提高苯乙烯马来酸酐共聚物的加工脱模性，可以广泛用于汽车零部件材料领域中。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
实施例和对比例原料说明：
玻璃纤维A：直径13μm，巨石集团的ECS11-4.5-560A。
玻璃纤维B：直径11μm，巨石集团的ECS13-03-534KF。
玻璃纤维C：直径17μm，重庆国际复合材料有限公司的ER4305PM-2400。
硅酮粉：道康宁DOWCORNING，型号：RM 4-7081。
抗氧剂:四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，来源市售。
乳化剂：聚氧乙烯辛基苯酚醚-10，来源市售。
N-苯基马来酰亚胺：来源市售。
其余原料来源市售。
实施例1和对比例5-6
原料制备：
改性玻璃纤维的制备：
将10重量份玻璃纤维A加入至90重量份含乳化剂3wt％的蒸馏水中，搅拌乳化后，温度保持为70-80℃，然后均匀滴加由30重量份10wt％的氯化镧水溶液和20重量份10wt％的氯化铈水溶液组成的所述稀土化合物水溶液，所述稀土化合物水溶液的滴加速度为5重量份/10min，滴加完毕后，在70-80℃下搅拌30min，然后通入氨水并保持搅拌，2h后进行离心并用蒸馏水洗涤3次，脱水后在80℃温度下干燥8h，即可得到改性玻璃纤维。
苯乙烯马来酸酐共聚物的制备：
称取苯乙烯和马来酸酐，其中苯乙烯和马来酸酐的重量比为75:25，将马来酸酐溶解在苯乙烯中，并加入N-苯基马来酰亚胺，N-苯基马来酰亚胺的重量为苯乙烯的15％，投入到反应釜中，在100-120℃的温度下，常温反应8小时后，通过双螺杆挤出机挤出造粒得到苯乙烯马来酸酐共聚物。
硅酮母粒的制备：
将硅酮粉与氯化镧以2：100的重量比混合均匀，在70℃条件以200转/分钟的搅拌速度下搅拌20分钟，得到氯化镧改性的硅酮粉；
将氯化镧改性的硅酮粉和本实施例制得的苯乙烯马来酸酐共聚物以1：1的重量比混合均匀，在双螺杆挤出机中熔融挤出，挤出温度为170℃-200℃，挤出造粒得到硅酮母粒；
组合物的制备：
(1)按照表1所示的配比，称取苯乙烯马来酸酐共聚物、硅酮母粒和抗氧剂在高混机里混合2min，混合均匀后在第一段处加入双螺杆挤出机；
(2)按照表1所示的比例将改性玻璃纤维在双螺杆的第三段侧喂料加入；
(3)经过熔融挤出，熔融挤出的条件为：200-240℃；双螺杆挤出机的长径比为40:1，挤出后造粒干燥，即得组合物。
实施例2
原料制备：
改性玻璃纤维的制备：
将10重量份玻璃纤维A加入至80重量份含乳化剂5wt％的蒸馏水中，搅拌乳化后，温度保持为70-80℃，然后均匀滴加由30重量份10wt％的氯化镧水溶液和20重量份10wt％的氯化铈水溶液组成的所述稀土化合物水溶液，所述稀土化合物水溶液的滴加速度为5重量份/10min，滴加完毕后，在70-80℃下搅拌30min，然后通入氨水并保持搅拌，2h后进行离心并用蒸馏水洗涤3次，脱水后在80℃温度下干燥8h，即可得到改性玻璃纤维。
苯乙烯马来酸酐共聚物的制备：
称取苯乙烯和马来酸酐，其中苯乙烯和马来酸酐的重量比为75：20，将马来酸酐溶解在苯乙烯中，并加入N-苯基马来酰亚胺，N-苯基马来酰亚胺的重量为苯乙烯的12％，投入到反应釜中，在100-120℃的温度下，常温反应8小时后，通过双螺杆挤出机挤出造粒得到苯乙烯马来酸酐共聚物。
硅酮母粒的制备：
将硅酮粉与氯化镧以3：100的重量比混合均匀，在70℃条件以200转/分钟的搅拌速度下搅拌30分钟，得到氯化镧改性的硅酮粉；
将氯化镧改性的硅酮粉和本实施例制得的苯乙烯马来酸酐共聚物以1：1的重量比混合均匀，在双螺杆挤出机中熔融挤出，挤出温度为170℃-200℃，挤出造粒得到硅酮母粒；
组合物的制备：
(1)按照表1所示的配比，称取苯乙烯马来酸酐共聚物、硅酮母粒和抗氧剂在高混机里混合3min，混合均匀后在第一段处加入双螺杆挤出机；
(2)按照表1所示的比例将改性玻璃纤维在双螺杆的第三段侧喂料加入；
(3)经过熔融挤出，熔融挤出的条件为：200-240℃；双螺杆挤出机的长径比为40:1，挤出后造粒干燥，即得组合物。
实施例3
原料制备：
改性玻璃纤维的制备：
将10重量份玻璃纤维A加入至95重量份含乳化剂2wt％的蒸馏水中，搅拌乳化后，温度保持为70-80℃，然后均匀滴加由30重量份10wt％的氯化镧水溶液和20重量份10wt％的氯化铈水溶液组成的所述稀土化合物水溶液，所述稀土化合物水溶液的滴加速度为5重量份/10min，滴加完毕后，在70-80℃下搅拌30min，然后通入氨水并保持搅拌，2h后进行离心并用蒸馏水洗涤3次，脱水后在80℃温度下干燥8h，即可得到改性玻璃纤维。
苯乙烯马来酸酐共聚物的制备：
称取苯乙烯和马来酸酐，其中苯乙烯和马来酸酐的重量比为75：30，将马来酸酐溶解在苯乙烯中，并加入N-苯基马来酰亚胺，N-苯基马来酰亚胺的重量为苯乙烯的16％，投入到反应釜中，在100-120℃的温度下，常温反应8小时后，通过双螺杆挤出机挤出造粒得到苯乙烯马来酸酐共聚物。
硅酮母粒的制备：
将硅酮粉与氯化镧以1：100的重量比混合均匀，在70℃条件以200转/分钟的搅拌速度下搅拌10分钟，得到氯化镧改性的硅酮粉；
将氯化镧改性的硅酮粉和本实施例制得的苯乙烯马来酸酐共聚物以1：1的重量比混合均匀，在双螺杆挤出机中熔融挤出，挤出温度为170℃-200℃，挤出造粒得到硅酮母粒；
组合物的制备：
(1)按照表1所示的配比，称取苯乙烯马来酸酐共聚物、硅酮母粒和抗氧剂在高混机里混合5min，混合均匀后在第一段处加入双螺杆挤出机；
(2)按照表1所示的比例将改性玻璃纤维在双螺杆的第三段侧喂料加入；
(3)经过熔融挤出，熔融挤出的条件为：200-240℃；双螺杆挤出机的长径比为40:1，挤出后造粒干燥，即得组合物。
对比例1
按照实施例1的方法分别制得改性玻璃纤维、苯乙烯马来酸酐共聚物和硅酮母粒；
组合物的制备：
(1)按照表1所示的配比，称取苯乙烯马来酸酐共聚物、改性玻璃纤维、硅酮母粒和抗氧剂在高混机里混合3-5min，混合均匀后在第一段处加入双螺杆挤出机；
(2)经过熔融挤出，熔融挤出的条件为：200-240℃；双螺杆挤出机的长径比为40:1，挤出后造粒干燥，即得组合物。
对比例2
原料制备：
改性玻璃纤维的制备：
将10重量份玻璃纤维B加入至90重量份含乳化剂3wt％的蒸馏水中，搅拌乳化后，温度保持为70-80℃，然后均匀滴加由30重量份10wt％的氯化镧水溶液和20重量份10wt％的氯化铈水溶液组成的所述稀土化合物水溶液，所述稀土化合物水溶液的滴加速度为5重量份/10min，滴加完毕后，在70-80℃下搅拌30min，然后通入氨水并保持搅拌，2h后进行离心并用蒸馏水洗涤3次，脱水后在80℃温度下干燥8h，即可得到改性玻璃纤维。
苯乙烯马来酸酐共聚物的制备：
称取苯乙烯和马来酸酐，其中苯乙烯和马来酸酐的重量比为75:25，将马来酸酐溶解在苯乙烯中，并加入N-苯基马来酰亚胺，N-苯基马来酰亚胺的重量为苯乙烯的15％，投入到反应釜中，在100-120℃的温度下，常温反应8小时后，通过双螺杆挤出机挤出造粒得到苯乙烯马来酸酐共聚物。
硅酮母粒的制备：
将硅酮粉与氯化镧以2：100的重量比混合均匀，在70℃条件以200转/分钟的搅拌速度下搅拌20分钟，得到氯化镧改性的硅酮粉；
将氯化镧改性的硅酮粉和本对比例制得的苯乙烯马来酸酐共聚物以1：1的重量比混合均匀，在双螺杆挤出机中熔融挤出，挤出温度为170℃-200℃，挤出造粒得到硅酮母粒；
组合物的制备：
(1)按照表1所示的配比，称取苯乙烯马来酸酐共聚物、硅酮母粒和抗氧剂在高混机里混合3-5min，混合均匀后在第一段处加入双螺杆挤出机；
(2)按照表1所示的比例将改性玻璃纤维在双螺杆的第三段侧喂料加入；
(3)经过熔融挤出，熔融挤出的条件为：200-240℃；双螺杆挤出机的长径比为40:1，挤出后造粒干燥，即得组合物。
对比例3
原料制备：
改性玻璃纤维的制备：
将10重量份玻璃纤维C加入至90重量份含乳化剂3wt％的蒸馏水中，搅拌乳化后，温度保持为70-80℃，然后均匀滴加由30重量份10wt％的氯化镧水溶液和20重量份10wt％的氯化铈水溶液组成的所述稀土化合物水溶液，所述稀土化合物水溶液的滴加速度为5重量份/10min，滴加完毕后，在70-80℃下搅拌30min，然后通入氨水并保持搅拌，2h后进行离心并用蒸馏水洗涤3次，脱水后在80℃温度下干燥8h，即可得到改性玻璃纤维。
苯乙烯马来酸酐共聚物的制备：
称取苯乙烯和马来酸酐，其中苯乙烯和马来酸酐的重量比为75:25，将马来酸酐溶解在苯乙烯中，并加入N-苯基马来酰亚胺，N-苯基马来酰亚胺的重量为苯乙烯的15％，投入到反应釜中，在100-120℃的温度下，常温反应8小时后，通过双螺杆挤出机挤出造粒得到苯乙烯马来酸酐共聚物。
硅酮母粒的制备：
将硅酮粉与氯化镧以2：100的重量比混合均匀，在70℃条件以200转/分钟的搅拌速度下搅拌20分钟，得到氯化镧改性的硅酮粉；
将氯化镧改性的硅酮粉和本对比例制得的苯乙烯马来酸酐共聚物以1：1的重量比混合均匀，在双螺杆挤出机中熔融挤出，挤出温度为170℃-200℃，挤出造粒得到硅酮母粒；
组合物的制备：
(1)按照表1所示的配比，称取苯乙烯马来酸酐共聚物、硅酮母粒和抗氧剂在高混机里混合3-5min，混合均匀后在第一段处加入双螺杆挤出机；
(2)按照表1所示的比例将改性玻璃纤维在双螺杆的第三段侧喂料加入；
(3)经过熔融挤出，熔融挤出的条件为：200-240℃；双螺杆挤出机的长径比为40:1，挤出后造粒干燥，即得组合物。
对比例4
原料制备：
改性玻璃纤维的制备：
将10重量份玻璃纤维A加入至90重量份含乳化剂3wt％的蒸馏水中，搅拌乳化后，温度保持为70-80℃，然后均匀滴加由30重量份10wt％的氯化镧水溶液和20重量份10wt％的氯化铈水溶液组成的所述稀土化合物水溶液，所述稀土化合物水溶液的滴加速度为5重量份/10min，滴加完毕后，在70-80℃下搅拌30min，然后通入氨水并保持搅拌，2h后进行离心并用蒸馏水洗涤3次，脱水后在80℃温度下干燥8h，即可得到改性玻璃纤维。
苯乙烯马来酸酐共聚物的制备：
称取苯乙烯和马来酸酐，其中苯乙烯和马来酸酐的重量比为75:25，将马来酸酐溶解在苯乙烯中，N-苯基马来酰亚胺，N-苯基马来酰亚胺的重量为苯乙烯的15％，投入到反应釜中，在100-120℃的温度下，常温反应8小时后，通过双螺杆挤出机挤出造粒得到苯乙烯马来酸酐共聚物。
硅酮母粒的制备：
将硅酮粉和本对比例制得的苯乙烯马来酸酐共聚物以1：1的重量比混合均匀，在双螺杆挤出机中熔融挤出，挤出温度为170℃-200℃，挤出造粒得到硅酮母粒；
组合物的制备：
(1)按照表1所示的配比，称取苯乙烯马来酸酐共聚物、硅酮母粒和抗氧剂在高混机里混合2min，混合均匀后在第一段处加入双螺杆挤出机；
(2)按照表1所示的比例将改性玻璃纤维在双螺杆的第三段侧喂料加入；
(3)经过熔融挤出，熔融挤出的条件为：200-240℃；双螺杆挤出机的长径比为40:1，挤出后造粒干燥，即得组合物。
对比例7
原料制备：
改性玻璃纤维的制备：
将10重量份玻璃纤维A加入至90重量份含乳化剂3wt％的蒸馏水中，搅拌乳化后，温度保持为70-80℃，然后均匀滴加由30重量份10wt％的氯化镧水溶液和20重量份10wt％的氯化铈水溶液组成的所述稀土化合物水溶液，所述稀土化合物水溶液的滴加速度为5重量份/10min，滴加完毕后，在70-80℃下搅拌30min，然后通入氨水并保持搅拌，2h后进行离心并用蒸馏水洗涤3次，脱水后在80℃温度下干燥8h，即可得到改性玻璃纤维。
苯乙烯马来酸酐共聚物的制备：
称取苯乙烯和马来酸酐，其中苯乙烯和马来酸酐的重量比为75:25，将马来酸酐溶解在苯乙烯中，投入到反应釜中，在100-120℃的温度下，常温反应8小时后，通过双螺杆挤出机挤出造粒得到苯乙烯马来酸酐共聚物。
硅酮母粒的制备：
将硅酮粉与氯化镧以2：100的重量比混合均匀，在70℃条件以200转/分钟的搅拌速度下搅拌20分钟，得到氯化镧改性的硅酮粉；
将氯化镧改性的硅酮粉和本对比例制得的苯乙烯马来酸酐共聚物以1：1的重量比混合均匀，在双螺杆挤出机中熔融挤出，挤出温度为170℃-200℃，挤出造粒得到硅酮母粒；
组合物的制备：
(1)按照表1所示的配比，称取苯乙烯马来酸酐共聚物、硅酮母粒和抗氧剂在高混机里混合2min，混合均匀后在第一段处加入双螺杆挤出机；
(2)按照表1所示的比例将改性玻璃纤维在双螺杆的第三段侧喂料加入；
(3)经过熔融挤出，熔融挤出的条件为：200-240℃；双螺杆挤出机的长径比为40:1，挤出后造粒干燥，即得组合物。
表1实施例和对比例的配方表(单位：重量份)
Figure BDA0002515920580000111
将实施例和对比例所得组合物，进行以下性能测试，将测试结果列于下表2中。
拉伸模量：ISO 527-2，试验速度为10mm/min，试验温度：23℃；
弯曲模量：ISO 178，试验速度为2mm/min，试验温度：23℃；
缺口冲击强度：ISO 180，试验温度：23℃；
表面浮纤：表面出现的和整体颜色不同的白色痕迹缺陷定义为“浮纤”，记录浮纤所占表面面积的百分比，值越低代表表面浮纤越少；
脱模性评价：将直径10cm，高20cm的圆柱体形模具安装在海天公司MA1600型注塑机上。采用美控MIK-PX300数显压力变送器和模具顶杆连接，组合物注塑脱模时产生的脱模力可通过压力变送器记录，单位：MPa，脱模力越小则脱模性越好。
表2实施例和对比例性能测试表
Figure BDA0002515920580000112
由表2可知，实施例1-3制得的组合物由苯乙烯马来酸酐共聚物、改性玻璃纤维、硅酮母粒和其他助剂共同熔融挤出得到，其物理机械性能明显优于实施例1-7，且同时表面浮纤问题和脱模均得到显著改善。由于对比例5中不添加玻璃纤维，因此对其表面浮纤问题不作评价。
对比例2和对比例3与实施例1-3的测试结果表明，当玻璃纤维的直径超出一定范围时，其缺口冲击强度将会明显降低，且表面浮纤的问题会更严重。
综合实验结果，可以表明由稀土化合物改性后的特定直径范围的改性玻璃纤维与由硅酮粉、氯化镧和苯乙烯马来酸酐共聚物制得的硅酮母粒制备得到的组合物，是一种物理机械性能好的苯乙烯马来酸酐共聚物的组合物，且组合物的表面浮纤现象不明显，外观好，同时脱模性能好，可以广泛适用于注塑工艺中。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种增强苯乙烯马来酸酐共聚物组合物，其特征在于按其重量份包括以下成分：
苯乙烯马来酸酐共聚物63-76.4重量份；
改性玻璃纤维18.6-35重量份；
硅酮母粒1-5重量份；
其他助剂0-1重量份；
所述增强苯乙烯马来酸酐共聚物组合物由以下方法制得：
(1)按照配比，称取苯乙烯马来酸酐共聚物、硅酮母粒和其他助剂在高混机里混合3-5min，混合均匀后在第一段处加入双螺杆挤出机；
(2)将改性玻璃纤维在双螺杆的第三段侧喂料加入；
(3)经过熔融挤出，造粒干燥，即得组合物；
所述改性玻璃纤维由以下方法制得：
将玻璃纤维加入含乳化剂的水中，搅拌乳化后，添加稀土化合物水溶液，搅拌反应30min，通入氨水，再用水进行洗涤，脱水干燥后得到改性玻璃纤维；
所述稀土化合物水溶液是30重量份10wt％的氯化镧水溶液和20重量份10wt％的氯化铈水溶液的混合液；
所述玻璃纤维的直径为13-15μm；
所述苯乙烯马来酸酐共聚物由以下方法制得：
称取苯乙烯和马来酸酐，其中苯乙烯和马来酸酐的重量比为75：(20-30)，将马来酸酐溶解在苯乙烯中，并加入N-苯基马来酰亚胺，N-苯基马来酰亚胺的重量为苯乙烯的15％，投入到反应釜中，在100-120℃的温度下，常温反应8小时后，通过双螺杆挤出机挤出造粒得到苯乙烯马来酸酐共聚物；
所述硅酮母粒由以下方法制得：
将硅酮粉与可溶性镧盐以(1-3)：100的重量比混合均匀，在70℃条件以200转/分钟的搅拌速度下搅拌10-30分钟，得到镧化物改性的硅酮粉；
将镧化物改性的硅酮粉和所述苯乙烯马来酸酐共聚物以1：1的重量比混合均匀，在双螺杆挤出机中熔融挤出，挤出温度为170℃-200℃，挤出造粒得到硅酮母粒。
2.如权利要求1所述的增强苯乙烯马来酸酐共聚物组合物，其特征在于：
所述改性玻璃纤维由以下方法制得
将玻璃纤维加入含乳化剂的蒸馏水中，搅拌乳化后，温度保持为70-80℃，然后均匀滴加由30重量份10wt％的氯化镧水溶液和20重量份10wt％的氯化铈水溶液组成的所述稀土化合物水溶液，所述稀土化合物水溶液的滴加速度为5重量份/10min，滴加完毕后，在70-80℃下搅拌30min，然后通入氨水并保持搅拌，2h后进行离心并用蒸馏水洗涤3-4次，脱水后在80℃温度下干燥8h，即可得到改性玻璃纤维。
3.如权利要求1所述的增强苯乙烯马来酸酐共聚物组合物，其特征在于：
所述其他助剂包括抗氧剂，选自四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、氧化锌和三(2,4-二叔丁基苯酚)亚磷酸酯中的一种或多种。
4.一种权利要求1-3任一所述增强苯乙烯马来酸酐共聚物组合物的制备方法，其特征在于：
(1)按照配比，称取苯乙烯马来酸酐共聚物、硅酮母粒和其他助剂在高混机里混合3-5min，混合均匀后在第一段处加入双螺杆挤出机；
(2)将改性玻璃纤维在双螺杆的第三段侧喂料加入；
(3)经过熔融挤出，造粒干燥，即得组合物。
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CN105017763A (zh) * 2014-04-21 2015-11-04 上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司 一种稀土改性玻纤增强耐高温尼龙复合材料及其制备方法
CN106928664A (zh) * 2017-02-23 2017-07-07 苏州纳贝通环境科技有限公司 一种耐冲击pbt材料及其制备方法

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