CN115286877B - 一种低粉末含量高透明度的增强as合金材料及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低粉末含量高透明度的增强AS合金材料及其制备方法和应用,涉及高分子材料。合金材料包括AS树脂、SBC树脂、玻璃纤维、硅氧烷偶联剂、润滑剂、抗氧剂;AS树脂中A:S的单体比例为(18‑25):(75‑82),SBC树脂熔融指数为5‑12g/10min。本申请通过引入苯乙烯‑丁二烯共聚物(SBC),形成玻纤增强的苯乙烯‑丙烯腈/苯乙烯‑丁二烯共聚物,不但可以明显降低改性粒子的粉末含量,还可以提高其透明性;同时玻璃纤维可以增强材料的力学性能,分散在树脂体系中,可以加强树脂基体的联结,进一步降低改性粒子的粉末含量。

Description

一种低粉末含量高透明度的增强AS合金材料及其制备方法和 应用
技术领域
本发明涉及高分子材料领域,尤其涉及一种低粉末含量高透明度的增强AS合金材料及其制备方法和应用。
背景技术
增强苯乙烯-丙烯腈树脂(增强AS)以其高尺寸稳定性、动平衡性而在空调的扇叶应用中占有非常高的应用比例。但是,由于增强AS本身较脆而导致的增强AS粒子的粉末问题一直困扰业界。大量的粉末,对于生产现场环境有明显的影响,不利于操作工人的接触,且容易造成物料的损失,导致材料的更多损耗,同时也不利于材料厂商、成型厂商的现场粉尘等的管理。通过添加高胶粉、聚碳酸酯等方法虽然能改善其韧性,从而降低其粉末,但聚碳酸酯与AS树脂的结合会影响其透明度,因而在扇叶等中的应用受到限制。
发明内容
本发明提供了一种低粉末含量高透明度的增强AS合金材料及其制备方法和应用,以解决合金材料的粉末等级低和透明度不高的技术问题。
为了解决上述技术问题,本发明目的之一提供了一种低粉末含量高透明度的增强AS合金材料,包括以下重量份组分:
AS树脂:35份-88份;
SBC树脂:5份-40份;
玻璃纤维:5份-35份;
硅氧烷偶联剂:0.1份-1份;
润滑剂:0.1份-1份;
抗氧剂:0.1份-1份;
其中,AS树脂中A(丙烯腈):S(苯乙烯)的单体摩尔比例为(18-25):(75-82),SBC树脂在温度200℃、负荷重量5kg条件下熔融指数为5-12g/10min。
通过采用上述方案,本发明通过在AS基材中加入玻纤提供增强效果,由于玻璃纤维增强AS树脂本身材质较脆,使得生产获得的粒子粉末含量增大;本发明专利通过引入特定熔融指数的苯乙烯-丁二烯共聚物(SBC),形成玻纤增强的苯乙烯-丙烯腈/苯乙烯-丁二烯共聚物,不但可以明显降低改性粒子的粉末含量,还可以提高其透明性;SBC的高折射率有利于提高基体的折射率,从而使基体与玻纤的折射率更接近,其丙烯腈AN含量越低,AS树脂的折射率高,与玻纤的折射率更接近,透明性更好。
作为优选方案,所述硅氧烷偶联剂为γ-氨基丙基三乙氧基硅烷和/或γ-(2,3-环氧丙氧) 丙基三甲氧基硅烷。
作为优选方案,所述润滑剂为亚乙基双硬脂酸酰胺和/或硬脂酸锌。
作为优选方案,所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和/或亚磷酸酯类抗氧剂。
作为优选方案,所述受阻酚类抗氧剂为抗氧剂1010,所述亚磷酸酯类抗氧剂为抗氧剂168。
作为优选方案,包括以下重量份组分:
AS树脂:50份-80份;
SBC树脂:10份-20份;
玻璃纤维:10份-15份;
硅氧烷偶联剂:0.3份-0.6份;
润滑剂:0.5份-0.8份;
抗氧剂:0.3份-0.5份。
为了解决上述技术问题,本发明目的之二提供了一种低粉末含量高透明度的增强AS合金材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)将除玻璃纤维之外的其他组分从高混机中投入,混合均匀后由双螺杆挤出机的主机中加入;
(2)将玻璃纤维从双螺杆挤出机的侧喂料口加入;
(3)将物料从挤出机中挤出后进行水冷拉条、风干、切粒后即可得低粉末含量的透明增强AS复合材料,控制挤出温度为200-240℃。
为了解决上述技术问题,本发明目的之三提供了一种低粉末含量高透明度的增强AS合金材料在家电、电子电器领域中的应用,如空调的扇叶等。
相比于现有技术,本发明具有如下有益效果:
本申请通过引入苯乙烯-丁二烯共聚物(SBC),形成玻纤增强的苯乙烯-丙烯腈/苯乙烯-丁二烯共聚物,不但可以明显降低改性粒子的粉末含量,还可以提高其透明性;同时玻璃纤维可以增强材料的力学性能,分散在树脂体系中,可以加强树脂基体的联结,进一步降低改性粒子的粉末含量。
附图说明
图1 :为本发明性能检测试验中表3的四种粉末等级照片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅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作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。
以下表1为本申请实施例和对比例中原料的来源,如无特别说明,玻璃纤维、硅氧烷偶联剂、抗氧剂和润滑剂均通过市售获得,且平行实验中使用的是相同的玻璃纤维、硅氧烷偶联剂、抗氧剂和润滑剂。
表1-实施例和对比例中原料的来源和型号
原料名称 型号 厂家 性能
SBC树脂-1 ASAFLEX810 AsahiKASEI 在温度200℃、负荷重量5kg条件下熔融指数为5g/10min
SBC树脂-2 KR03 Chevron 在温度200℃、负荷重量5kg条件下熔融指数为8g/10min
SBC树脂-3 693D Stylution 在温度200℃、负荷重量5kg条件下熔融指数为12g/10min
SBC树脂-4 868Y AsahiKASEI 在温度200℃、负荷重量5kg条件下熔融指数为18g/10min
AS树脂-1 SAN 310 N TR 锦湖化学 A:S的单体摩尔比例为18:82
AS树脂-2 SAN 2200 AK 台湾化纤 A:S的单体摩尔比例为25:75
AS树脂-3 SAN 3400 NX 台湾化纤 A:S的单体摩尔比例为33:67
实施例1-8和对比例1
一种低粉末含量高透明度的增强AS合金材料,包括AS树脂、SBC树脂、玻璃纤维、硅氧烷偶联剂、润滑剂、抗氧剂,各组分及含量如表2所示;玻璃纤维为E级玻璃纤维;硅氧烷偶联剂为γ-氨基丙基三乙氧基硅烷(KH-550);抗氧剂为质量比为1:1的抗氧剂1010和抗氧剂168;润滑剂为硬脂酸锌。
上述低粉末含量高透明度的增强AS合金材料的制备方法,包括以下步骤:
1)将AS树脂、SBC树脂、硅氧烷偶联剂、润滑剂及抗氧剂从高混机中投入,混合均匀后由双螺杆挤出机的主机中加入;
2)将定量的玻璃纤维从双螺杆挤出机的第五段,由侧喂料口加入;
3)将物料从挤出机中挤出后进行水冷拉条、风干、切粒后,即可得低粉末含量的透明增强AS复合材料,控制挤出温度为200-240℃。
表2-实施例1-8和对比例1中各组分及含量
对比例2
一种增强AS合金材料,其制备方法中各步骤及各步骤使用的试剂、工艺参数均与实施例5相同,不同的地方在于,SBC树脂的添加量为0。
对比例3
一种增强AS合金材料,其制备方法中各步骤及各步骤使用的试剂、工艺参数均与实施例5相同,不同的地方在于,SBC树脂采用聚碳酸酯替代,聚碳酸酯的添加量为30kg。
对比例4
一种增强AS合金材料,其制备方法中各步骤及各步骤使用的试剂、工艺参数均与实施例5相同,不同的地方在于,AS树脂为苯乙烯-丙烯腈共聚物,其中A:S的单体比例为33:67。
对比例5
一种增强AS合金材料,其制备方法中各步骤及各步骤使用的试剂、工艺参数均与实施例5相同,不同的地方在于,SBC树脂为SBC-4。
性能检测实验
1、透明度:采用GB/T 2410-2008标准和2.0mm色板检测样品的透明度,对实施例1-8和对比例1-5的合金材料样品进行检测,检测结果如表4所示。
2、粉末等级:将实施例1-8和对比例1-5的合金材料经挤出造粒后,用手抓取约90-110克,结合手中的粉末含量,参考表3中粉末等级分类标准对合金材料样品进行粉末等级评估,评估标准参照表3和图1,检测结果如表4所示。
表3-粉末等级说明
等级 A级 B级 C级 D级
说明 几乎没有,优良 含量较少,较好 含量偏高,不良 含量很高,很差
表4-实施例1-8和对比例1-5的性能检测结果
结合表4中实施例5和对比例1的性能检测结果可知,玻璃纤维可以增强材料的强度,提高刚性,分散在树脂体系中,可以加强树脂基体的联结,对玻璃纤维的添加量进行特定选择,可以降低改性粒子的粉末含量,同时合金材料的透明度较高。
结合表4中实施例5和对比例2-3的性能检测结果可知,添加聚碳酸酯虽然能够改善合金材料的韧性性能,以降低改性粒子的粉末含量,但是聚碳酸酯的添加会影响材料的透明度;而本申请通过引入苯乙烯-丁二烯共聚物(SBC),形成玻纤增强的苯乙烯-丙烯腈/苯乙烯-丁二烯共聚物,不但可以明显降低改性粒子的粉末含量,还可以提高其透明性。
结合表4中实施例5和对比例4的性能检测结果可知,对AS树脂的A:S单体比例限定在18:82-25:75,可以提高材料的透明度,使材料的折射率更接近玻纤,透明性更好,而AS树脂的A:S的比例在33:67时,由于其AN含量较高,导致折射率降低,从而透明度下降。
结合表4中实施例5、7-8和对比例5的性能检测结果可知,本申请添加的SBC熔融指数在5-12g/10min,使基体与玻纤的折射率更接近,可以保持材料较高的透明度。
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明,应当理解,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限定本发明的保护范围。特别指出,对于本领域技术人员来说,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种低粉末含量高透明度的增强AS合金材料,其特征在于,包括以下重量份组分:
AS树脂:40份-88份;
SBC树脂:5份-40份;
玻璃纤维:5份-35份;
硅氧烷偶联剂:0.1份-1份;
润滑剂:0.1份-1份;
抗氧剂:0.1份-1份;
其中,AS树脂中A:S的单体摩尔比例为(18-25):(75-82);SBC树脂在温度200℃、负荷重量5kg条件下熔融指数为5-12g/10min。
2.如权利要求1所述的一种低粉末含量高透明度的增强AS合金材料,其特征在于,所述硅氧烷偶联剂为γ-氨基丙基三乙氧基硅烷和/或γ-(2,3-环氧丙氧) 丙基三甲氧基硅烷。
3.如权利要求1所述的一种低粉末含量高透明度的增强AS合金材料,其特征在于,所述润滑剂为亚乙基双硬脂酸酰胺和/或硬脂酸锌。
4.如权利要求1所述的一种低粉末含量高透明度的增强AS合金材料,其特征在于,所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和/或亚磷酸酯类抗氧剂。
5.如权利要求4所述的一种低粉末含量高透明度的增强AS合金材料,其特征在于,所述受阻酚类抗氧剂为抗氧剂1010,所述亚磷酸酯类抗氧剂为抗氧剂168。
6.如权利要求1所述的一种低粉末含量高透明度的增强AS合金材料,其特征在于,包括以下重量份组分:
AS树脂:50份-80份;
SBC树脂:10份-20份;
玻璃纤维:10份-15份;
硅氧烷偶联剂:0.3份-0.6份;
润滑剂:0.5份-0.8份;
抗氧剂:0.3份-0.5份。
7.一种低粉末含量高透明度的增强A合金材料的制备方法,其特征在于,用于制备如权利要求1-6任一所述的一种低粉末含量高透明度的增强AS合金材料,包括以下步骤:
(1)将除玻璃纤维之外的其他组分从高混机中投入,混合均匀后由双螺杆挤出机的主机中加入;
(2)将玻璃纤维从双螺杆挤出机的侧喂料口加入;
(3)将物料从挤出机中挤出后进行水冷拉条、风干、切粒后即可得低粉末含量的透明增强AS复合材料,控制挤出温度为200-240℃。
8.一种如权利要求1-6任一所述的低粉末含量高透明度的增强AS合金材料在家电、电子电器领域中的应用。
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