一种耐热、耐疲劳、无卤阻燃长玻纤增强聚苯乙烯材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及复合材料增强增韧技术领域，具体地说就是一种耐热、耐疲劳、无卤阻燃长玻纤增强聚苯乙烯材料及其制备方法。一种耐热、耐疲劳、无卤阻燃长玻纤增强聚苯乙烯材料，包括以下重量组分的原料组分：GPPS树脂30～50份，聚苯醚树脂10

【技术实现步骤摘要】
一种耐热、耐疲劳、无卤阻燃长玻纤增强聚苯乙烯材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及复合材料增强增韧
，具体地说就是一种耐热、耐疲劳、无卤阻燃长玻纤增强聚苯乙烯材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]AS树脂是由苯乙烯(St)、丙烯腈(AN)两种单体为原料共聚合制得的一种热塑性塑料，具有优异的机械性能和尺寸稳定性。通常加入短玻纤增强，使其具有很强的抗载荷能力和抗热变形能力，广泛应用于空调扇叶、汽车仪表盘等制品中。但由于玻纤长度不一致，会导致制品性能不稳定，耐疲劳性差。而且在生产过程中短纤维会有大量粉末不仅造成物耗增高，而且使得生产环境恶劣影响工人健康。
[0003]通用聚苯乙烯树脂，具有价格低廉，透明度高，刚度好，尺寸稳定性好等特点，应用广泛，是世界五大通用塑料之一。但是性脆容易开裂，特别是加入大量玻纤增强时，冲击性能明显下降，难以满足使用要求，如何提高玻纤增强聚苯乙烯材料的韧性是当前亟需解决的技术难题。使用长玻纤可以降低材料中的玻纤含量，减少对冲击性能的影响，还可以解决生产过程中料末过多，及玻纤分散不均质量不稳定，耐疲劳性差的问题。而且由于主要应用于家电、汽车等领域，对于材料的防火性和环保性都有很高要求，因此开发一款无卤阻燃耐疲劳长玻纤增强聚苯乙烯材料是很有必要的。
[0004]目前，长玻纤增强聚苯乙烯材料还未见公开报道，已公开的中国专利CN110964270介绍了一种长玻纤增强SAN材料的制备方法，但存在耐热性和耐疲劳性差的问题。专利技术专利CN106380711公开了一种短玻纤增强阻燃聚苯乙烯材料的制备方法，存在着流动性低，玻纤分散不均，耐疲劳性差等问题，限制了其应用范围。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的上述不足，本专利技术提供了一种耐热、耐疲劳、无卤阻燃长玻纤增强聚苯乙烯材料及其制备方法。本专利技术提供的长玻纤增强聚苯乙烯材料，具有成本低、耐热高、耐疲劳、环保阻燃的优点。
[0006]本专利技术解决其技术问题所采取的技术方案是：一种耐热、耐疲劳、无卤阻燃长玻纤增强聚苯乙烯材料，包括以下重量组分的原料组分：GPPS树脂30～50份，聚苯醚树脂10
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20份，增韧剂5～15份，玻璃纤维20～30份，相容剂3～5份，阻燃剂10～20份，粘合剂3～5份，抗氧剂0.1～0.5份，润滑剂为0.1～0.5份。
[0007]作为优化，所述的GPPS树脂熔体流动速率在200℃/5kg条件下为8
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12g/10min，相对分子量15
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25万。
[0008]作为优化，所述聚苯醚树脂为低粘度聚苯醚树脂，特性粘度为35mL/g。
[0009]作为优化，所述的增韧剂是苯乙烯
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丁二烯
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苯乙烯三嵌段共聚物、苯乙烯
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丁二烯二嵌段共聚物、苯乙烯
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乙烯
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丁烯
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苯乙烯嵌段共聚物、甲基丙烯酸甲酯
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丁二烯
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苯乙烯共
聚物中的一种或两种以上混合物。
[0010]作为优化，所述的玻璃纤维为长玻纤，直径12
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15um，成膜剂为聚氨酯乳液。
[0011]作为优化，所述的相容剂为甲基丙烯酸酯缩水甘油酯接枝苯乙烯
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乙烯
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丁烯
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苯乙烯嵌段共聚物。
[0012]作为优化，所述的阻燃剂是磷酸酯类阻燃剂，是磷酸三丁酯、磷酸三苯酯和磷酸二苯甲酯阻燃剂中的一种或多种组合。
[0013]作为优化，所述的粘合剂为C5石油树脂和C9石油树脂混合物，C5石油树脂：C9石油树脂混合物为(2.5～4)：(6～7.5)；
[0014]所述的抗氧剂为胺类、亚磷酸酯类；
[0015]所述的润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯、N，N
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乙撑双硬脂酸酰胺、苯乙烯
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丙烯腈接枝低分子量共聚物复配使用。
[0016]一种耐热、耐疲劳、无卤阻燃长玻纤增强聚苯乙烯材料制备方法，用于生产上述任意一项所述的一种耐热、耐疲劳、无卤阻燃长玻纤增强聚苯乙烯材料，包括如下步骤：
[0017](1)备料：按照原料配比，称取各原料，备用；
[0018](2)混料：将GPPS树脂、PPO树脂、增韧剂、相容剂、粘合剂、阻燃剂、抗氧剂、润滑剂按照重量份数加入到搅拌釜中充分混合得到预混料，待用；
[0019](3)挤出：将预混物加入到双螺杆挤出机内，经过双螺杆混炼后，挤出熔体到浸渍模具中，牵引机牵引连续玻璃纤维通过填充熔体的浸渍模具，再经特定尺寸口模得到外观光滑、纤维含量稳定的连续纤维增强树脂料条，料条经冷却、牵引、切粒，最终得到长玻纤增强聚苯乙烯颗粒材料。
[0020]本方案的有益效果是，一种耐热、耐疲劳、无卤阻燃长玻纤增强聚苯乙烯材料及其制备方法，具有以下有益之处：
[0021]1.本专利技术制备的材料具有很高的流动性，可进行长玻纤涂敷加工。聚苯醚树脂熔体粘度大，流动很低难以加工，复配低分子量高流动GPPS树脂可以保证基体树脂具有较好的流动性。磷酸酯类在配方中不仅是阻燃剂，而且可作为流动改性剂，可明显改善配方体系的流动性，实现材料对长玻纤的可涂敷性，制备得到玻纤含量稳定、表面光滑的颗粒。
[0022]2.本专利技术材料具有很高的耐疲劳和抗热变形能力。采用长玻纤作为增强相，石油树脂作为粘合剂，增强玻纤与基体树脂的界面结合力，不仅改善了材料加工过程中粉末过多的问题，而且使材料具有很高的热变形温度和耐疲劳能力。另外聚苯醚树脂的加入，也进一步提高了材料的抗热变形能力和抗载荷能力。
[0023]3.本专利技术引入了甲基丙烯酸酯缩水甘油酯接枝苯乙烯
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乙烯
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丁烯
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苯乙烯嵌段共聚物(SEBS
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g
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GMA)作为相容剂。相比于常用相容剂苯乙烯接枝马来酸酐共聚物(SMA)，SEBS
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g
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GMA起到了相容剂和增韧剂的双重作用。一方面可以通过提高基体树脂与玻纤的相容性提高材料性能。另一方面，本身具有SEBS嵌段，不仅自身具有很强增韧的作用，还可以显著提升配方中增韧剂的增韧效果。
具体实施方式
[0024]实施例1：
[0025]一种耐热、耐疲劳、无卤阻燃长玻纤增强聚苯乙烯材料，包括以下重量组分的原料
组分：GPPS树脂50份，聚苯醚树脂10份，增韧剂10份，玻璃纤维25份，相容剂4份，阻燃剂10份，粘合剂4份，抗氧剂0.1份，润滑剂为0.5份。
[0026]所述的GPPS树脂熔体流动速率在200℃/5kg条件下为8g/10min，相对分子量25万。
[0027]所述聚苯醚树脂为低粘度聚苯醚树脂，特性粘度为35mL/g。
[0028]所述的增韧剂是苯乙烯
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丁二烯
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐热、耐疲劳、无卤阻燃长玻纤增强聚苯乙烯材料，其特征在于：包括以下重量组分的原料组分：GPPS树脂30～50份，聚苯醚树脂10
‑
20份，增韧剂5～15份，玻璃纤维20～30份，相容剂3～5份，阻燃剂10～20份，粘合剂3～5份，抗氧剂0.1～0.5份，润滑剂为0.1～0.5份。2.根据权利要求1所述的一种耐热、耐疲劳、无卤阻燃长玻纤增强聚苯乙烯材料，其特征在于：所述的GPPS树脂熔体流动速率在200℃/5kg条件下为8
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12g/10min，相对分子量15
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25万。3.根据权利要求1所述的一种耐热、耐疲劳、无卤阻燃长玻纤增强聚苯乙烯材料，其特征在于：所述聚苯醚树脂为低粘度聚苯醚树脂，特性粘度为35mL/g。4.根据权利要求1所述的一种耐热、耐疲劳、无卤阻燃长玻纤增强聚苯乙烯材料，其特征在于：所述的增韧剂是苯乙烯
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丁二烯
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苯乙烯三嵌段共聚物、苯乙烯
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丁二烯二嵌段共聚物、苯乙烯
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乙烯
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丁烯
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苯乙烯嵌段共聚物、甲基丙烯酸甲酯
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丁二烯
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苯乙烯共聚物中的一种或两种以上混合物。5.根据权利要求1所述的一种耐热、耐疲劳、无卤阻燃长玻纤增强聚苯乙烯材料，其特征在于：所述的玻璃纤维为长玻纤，直径12
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15um，成膜剂为聚氨酯乳液。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：高洋，王琛，蒋连海，王灿灿，刘兴帅，朱琳，任新波，张秀文，
申请(专利权)人：青岛海纳新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：