[发明专利]天然纤维增强苯乙烯马来酸酐共聚物组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种苯乙烯马来酸酐共聚物组合物及其制备方法，尤其是涉及一种天然纤维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

苯乙烯和马来酸酐共聚物也是常用的高分子材料，其制造方法已知，所述方法已详细描述于文献中，特别是US2971939.US2769804。

近年来，各国对生态环境不断关注，使材料科学工程技术人员对天然纤维这类可降解、无污染材料产生极大的兴趣和关注，提出了环境协调材料(Environment Conscious Materials，Ecomaterials)的概念，拓宽了天然纤维复合材料的应用领域和范围，使其在环境材料中显示越来越重要的地位。与传统增强材料玻璃纤维、碳纤维相比，天然纤维具有高比性能、绝缘、隔热、价廉、资源丰富、可回收、可降解、可再生等优点，可用做隔音材料、装潢材料、包装材料、缓冲材料、汽车工业中的内装饰板材、车用零部件等材料，以及其他功能性材料等。

天然纤维主要是由纤维素、半纤维素、木质素、果胶、脂蜡质及水溶性物质等组成，纤维素是天然纤维中最重要的组分，纤维素大分子含有大量羟基，分子内或分子间容易形成氢键，使其表现出较强的极性和亲水性，导致与材料基体相容性变差。所以，虽然天然纤维优点颇多，与材料的相容性差限制了其应用。

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利用苯乙烯马来酸酐共聚物中的羧基与天然纤维表面的羟基可发生酯化反应起到与基材的良好的增容作用的天然纤维增强苯乙烯马来酸酐共聚物组合物及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种天然纤维增强苯乙烯马来酸酐共聚物组合物，其特征在于，该组合物包括以下组分及重量百分比含量：

苯乙烯马来酸酐共聚物  10-50；

橡胶弹性体            10-40；

苯乙烯丙烯腈共聚物    5-25；

天然纤维              5-40；

加工助剂              0.1-1.5。

所述的苯乙烯马来酸酐共聚物的分子量为20000-300000，其中马来酸酐的含量为1wt％-50wt％，分子量优选50000-180000，马来酸酐的重量含量优选为15wt％-35wt％。

所述的橡胶弹性体为ABS (苯乙烯-丁二烯-丙烯腈三元共聚物)、ASA(丙烯酸酯-苯乙烯-丙烯腈三元共聚物)、MBS (丙烯酸酯-苯乙烯-丁二烯三元共聚物)、AES(苯乙烯-丙烯腈-乙丙橡胶接枝共聚物)、MAS(甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯-苯乙烯三元共聚物)、EPDM(三元乙丙橡胶)、POE(烯-辛烯共聚物)、ACR(丙烯酸酯橡胶)或硅-丙烯酸酯橡胶中的一种或几种。

所述的苯乙烯丙烯腈共聚物的分子量为15000-200000，其中含有60wt％-80wt％的苯乙烯和20wt％-40wt％的丙烯腈。

所述的天然纤维选自剑麻、苎麻、亚麻、大麻、黄麻或竹纤维的植物纤维的一种或几种，优选剑麻。

所述的加工助剂选自润滑剂、抗氧剂、脱模剂或着色剂中的一种或几种。

所述的润滑剂包括乙撑双硬脂酰胺(EBS)、季戊四醇硬脂酸酯(PETS)或聚乙烯蜡；所述的抗氧剂包括亚磷酸酯类抗氧剂或受阻酚类抗氧剂；所述的脱模剂包括硅酮类脱模剂；所述的着色剂包括炭黑、Fe₂O₃红或TiO₂。

一种天然纤维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，该方法包括以下步骤：

(1)按照以下组分及重量百分比含量备料：

苯乙烯马来酸酐共聚物       10-50；

橡胶弹性体            10-40；

苯乙烯丙烯腈共聚物    5-25；

天然纤维              5-40；

加工助剂              0.1-1.5；

(2)将以上组分按比例在高速混合器中预混3-10分钟后导出，然后放入螺杆机中，控制螺杆机的转速为300-500rpm，温度为220-270℃，进行挤出造粒得到产品。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)引入天然纤维为增强材料，最突出的特点为生物降解：在微生物合成的纤维素酶作用下，水解分解；