[发明专利]表观和机械性能好的玻纤增强苯乙烯树脂共混物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料技术领域，具体涉及表观和机械性能好的玻纤增强苯乙烯树脂共混物及其制备方法。

背景技术

在苯乙烯类树脂中，填充玻璃纤维可以起到增强材料性能的作用，但对其表面光洁度会产生消极的影响。随着玻璃纤维含量的增加，制品表面会变得越来越粗糙，产生明显的玻璃纤维流纹，特别是黑色的制品表面会因为玻璃纤维外露出现泛白现象，俗称“浮纤”，影响制品的外观效果，限制了本类产品在外观制品上的推广和应用。

中国专利公开号CN 1352212A和CN 1362443A介绍了用作风扇材料的玻纤增强SAN，该方法通过对玻璃纤维进行特殊的浸渍处理，提高玻璃纤维和基体树脂的粘结力，从而制备综合机械性能优异的组合物。但是，该发明并没有对共混物的表观进行关注或改进，而且增加了玻纤处理环节，工艺复杂，成本高。

中国专利公开号CN 1665878A介绍了一种具有良好表面外观的玻璃纤维填充热塑性组合物，其组成为20-50％ASA，2-10％苯乙烯、丙烯腈和马来酸酐的第一共聚物，20-80％聚酰胺，1-29％研磨玻璃纤维，1-29％短切玻璃纤维，制备的组合物具有丙烯酸酯橡胶的良好性能与玻璃纤维的增强效果，而不牺牲制品的表面质量。该专利虽然很好地改进了制品的外观，改善了“浮纤”现象，但是大量价格昂贵的聚酰胺的引入，提高了材料成本，不经济。

众所周知，SMA可以作为苯乙烯和玻纤的相容剂，提高两者的粘结力，降低界面张力，从而提高材料的力学性能，但通常，SMA的添加量都不少于5份，含量较高，不能满足市场对材料低成本的要求。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种韧性高且表观性能优异的表观和机械性能好的玻纤增强苯乙烯树脂共混物及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种表观和机械性能好的玻纤增强苯乙烯树脂共混物，其特征在于，所述的共混物包括以下组分和含量：

(A)85-95重量份的苯乙烯树脂，

(B)5-20重量份的聚甲基丙烯酸甲酯，

(C)1-5重量份的含磷化合物，

(D)1-5重量份的苯乙烯和马来酸酐的无规共聚物，以及基于上述(A)、(B)、(C)和(D)所组成基料的10-30wt％的玻璃纤维(E)。

所述的苯乙烯树脂用15-20wt％的橡胶增韧，其流动性以220℃和10kg负荷下所测试的熔体流动速率表示为20～70g/10min。

所述的橡胶选自聚丁二烯橡胶、丙烯酸酯橡胶、乙烯-丙烯-二烯三元橡胶中的至少一种，橡胶粒径为0.05～2.3微米；所述的苯乙烯树脂的熔体流动速率优选为30～50g/10min。如果选用的苯乙烯树脂流动性过低，基体对玻纤的浸润作用会减弱，玻纤分散会变差，材料性能会下降，如果流动性过高，材料的冲击强度会偏低。

所述的聚甲基丙烯酸甲酯为注塑级聚甲基丙烯酸甲酯，其流动性能以230℃和3.8kg负荷下所测试的熔体流动速率表示，为5～20g/10min。

所述的聚甲基丙烯酸甲酯的熔体流动速率优选为10～20g/10min。

PMMA具有高硬度、高刚性、高光泽、高耐候的特点。在玻纤增强苯乙烯类树脂产品中引入5-20重量份的PMMA替代SAN，本意是提高材料的耐候性，但试验结果反复表明，添加适量的PMMA可以提高材料的韧性和刚性。

PMMA的添加量少于5重量份，起不到增韧增强的作用，添加量超过20重量份，则材料韧性会下降。这是因为，PMMA是脆性材料，当其份数过高时，基体受到冲击时，由于没有足够的可以产生塑性形变的基料，材料就不能产生更多的银纹和塑性形变，不能吸收更多的能量，材料就表现出韧性下降甚至脆性。

所述的含磷化合物为磷酸酯，选自磷酸三苯酯、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、磷酸二甲基苯基酯、磷酸二甲苯基二苯基酯、双酚A-磷酸二苯酯、间苯二酚-磷酸二苯酯中的至少一种，所述的含磷化合物的加入量优选为2-4重量份。

所述的苯乙烯和马来酸酐的无规共聚物分子量为15-25万，其中马来酸酐的含量为15-25wt％，所述的苯乙烯和马来酸酐的无规共聚物的加入量为2-4重量份。如果低于1份，起不到对基料的增塑作用，如果高于4份，会降低材料的耐热性能。

SMA可以降低玻纤和基体树脂之间的界面张力，提高两者的相容性和粘结力，从而提高了材料的力学性能，尤其是拉伸强度和冲击强度提高明显。在本发明中，由于磷酸酯和PMMA都不同程度地提高了材料的力学性能，可以添加较少的SMA，而获得同样优异力学性能的共混物。