[发明专利]一种丙烯腈-苯乙烯共聚物/聚对苯二甲酸乙二醇酯合金材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种丙烯腈-苯乙烯共聚物(SAN)/聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)合金材料及其制备方法，产品可用于各种型号家用或公用空调器风扇，属于高分子材料技术领域。

背景技术

SAN是丙烯腈(A)和苯乙烯(S)的共聚物，属于无定形材料，具有刚性好，尺寸稳定性佳、成型收缩率小、各项异性小的优点，将玻璃纤维加入其中进行增强改性后，能大大增强其刚性，改性后的材料具备尺寸稳定性好、动平衡性能好等突出优点，广泛被用于空调器风扇叶等领域。

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是饱和聚酯型热塑性工程塑料。它是耐热性和机械强度均较优良的热塑性塑料。PET树脂是极性大分子，它包含刚性的苯环和柔性的脂肪烃基，酯基与苯环直接连接构成具有共轭体系的刚性链，使其具有较大的刚性，这也直接导致PET玻璃化温度高、结晶速率慢，这一特征也成为PET材料在实际应用中的最大障碍。但另一方面，PET树脂来源广泛，目前仍为市场上具有最大价格竞争力优势的一款工程塑料。当前，如果PET材料的结晶及成型速度问题能得到有效解决，将使PET材料的应用更加广泛，同时通过合理的合金化，也能使得我们的材料成本大幅下降，提高在市场上的竞争力。

目前国内外市场上用于空调风扇的材料多为玻纤增强级的SAN，但由于近年来石油及树脂原材料等价格的持续上涨，材料制造商的成本压力也越来越大。在当前的市场背景下，研制和开发出一款既能保证材料使用性能又能使材料成本大幅下降的新型空调风扇材料已成为当务之急。如上所述，PET材料目前是市场上性价比极高的一款工程塑料，其树脂价格较SAN树脂低约5000元人民币/T，如能将PET材料与SAN合金化，并很好的解决二者的相容性问题以及PET材料引入后材料的成型周期延长问题等问题，将会很好的解决目前材料使用中的困境。但事实上目前国内外开展这项研究的人非常少。

发明内容

本发明的目的是提供一种丙烯腈-苯乙烯共聚物/聚对苯二甲酸乙二醇酯合金材料，在性能上全面优于普通的玻纤增强SAN，在成型加工性上不逊于普通增强SAN风扇料，而且具有非常明显的成本优势。

本发明的另一目的是提供一种丙烯腈-苯乙烯共聚物/聚对苯二甲酸乙二醇酯合金材料的制备方法。

为实现以上目的，本发明的技术方案是提供一种丙烯腈-苯乙烯共聚物/聚对苯二甲酸乙二醇酯合金材料，其特征在于，由以下以重量份计的组分构成：丙烯腈-苯乙烯共聚物20～50份；聚对苯二甲酸乙二醇酯11～31份；相容改性剂5～10份；玻璃纤维10～50份；成核剂1～2份；脱模润滑剂2～4份；复合偶联剂1～3份。

本发明还提供了一种丙烯腈-苯乙烯共聚物/聚对苯二甲酸乙二醇酯合金材料的制备方法，其特征在于，具体步骤为：

步骤1.将相容改性剂、成核剂、脱模润滑剂和复合偶联剂放入高速混合机中干混2～3分钟，转速700～900转/分；

步骤2.将步骤1得到的混合物与丙烯腈-苯乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯和玻璃纤维通过各自精密计量的喂料器加入双螺杆挤出机，进行混合、分散、熔融挤出、造粒，其中，双螺杆挤出机从喂料口到机头的一区温度为220～240℃，二区温度为230～245℃，三区温度为235～245℃，四区温度为235～250℃，五区温度为220～240℃，六区温度为220～240℃，七区温度为210～230℃，八区温度为200～220℃，九区温度为200～220℃，十区(机头)温度为220～240℃，长径比至少为32∶1，螺杆转速为200～450转/分钟。

所述的SAN树脂优选在220℃、10kg砝码条件下的熔融指数为30～40g/min的树脂，这类树脂由于具有相对较高的熔指，在加工过程中能获得相对较好的流动性，有助于其与PET树脂较好地融合以获得更好的分散性，从而提高最终复合物的综合力学性能。

PET树脂优先选用特性粘度为0.6～0.7范围内的树脂，该范围属低粘度PET范畴，其在加工过程中所具有的更好的熔融流动性能能在一定程度上弥补SAN树脂在加工过程中粘度较高，流动性较差的性质；同时也使得SAN/PET合金树脂熔体能更好地与本复合物中添加的短切玻璃纤维混炼和融合，体系中的短切玻璃纤维能在本树脂体系中得到相对良好的分散效果，不同物料间能获得良好的界面，从而使最终复合物具有优异的综合力学性能。为获得更好的力学性能，本发明的复合物中PET树脂与SAN树脂的重量比推荐为2∶3～2∶5。