[发明专利]一种低气味、抗菌的玻纤增强AS组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于改性塑料领域，尤其是涉及一种低气味、抗菌的玻纤增强AS组合物及其制备方法。

背景技术

丙烯腈-苯乙烯树脂即AS树脂，是以苯乙烯(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，AS树脂具有优良的性能，有极好的尺寸稳定性、电性能、耐磨性、抗化学药品性、染色性，成型加工和机械加工较好，是一种重要的工程塑料。

玻纤增强塑料具有比强度高、耐腐蚀、隔热、成型收缩率小等优点，利用玻纤增强可以使塑料的拉伸性能大幅度提高。在AS树脂中加入玻璃纤维可增强AS树脂的强度和抗热变形能力，还可减小AS树脂的热膨胀系数。

玻璃纤维增强AS因其具有良好的加工性能、尺寸稳定性和拉伸强度在家用电器领域具有良好的应用价值，如用于制作空调中的轴流、贯流和离心风扇叶等，玻纤增强AS树脂制件的性能直接影响到空调器的质量，与大家的日常生活息息相关。

Klumperman等(W091/15543)曾以苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)、ABS、AS和玻纤为原料，共混制的ABS复合物。该复合物提高了维卡软化温度，但弯曲模量太低，只有5000MPa；并且由于加入了大量的ABS和SMA，制造成本上升。中国专利CN1362443A和CN1352212A中，采用了甲基丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)、AS、SMA、ABS和玻纤作为原料，共混制的AS复合物，但其增加了玻纤浸渍处理步骤，工艺复杂和成本进一步提升。另外，中国专利CN201110138482以AS、玻纤、偶联剂为原料，通过调节螺杆组合，制备出了密度较为均匀的增强AS复合材料，但其制备的复合材料拉伸强度在100-110MPa，冲击强度在5.5-6.5kJ/m²，性能也较低。

另外，由于玻纤增强AS复合材料气味很大，限制了其在汽车，家电等领域的应用；因此，开发出一种低气味玻纤增强AS复合材料，具有极大的市场。

玻纤增强AS复合材料气味大的原因是多方面的，首先，AS树脂在制造过程中，存在较多的小分子杂质，气味较难闻，总碳散发也较高；而且，在玻璃纤维增强AS复合材料的制备过程中，往往会添加各种添相容剂，这些相容剂往往会不同程度地散发出难闻的气味。因此，为了能够使玻璃纤维增强AS复合材料得到更广泛的应用，就必须找到制备低气味玻璃纤维增强AS复合材料的方法。

减少气味的基本方法包括化学反应和物理吸附两种。化学反应方法是指一些能与有气味小分子物质反应的添加剂，这些添加剂和小分子反应，产生分子链大、在一般环境中不能挥发出来的另一种化合物，从而消除气味，例如蓖麻油酸锌是通过螯合醛酮分子来降低气味的。而对于物理吸附来说，理论上讲，大量的空洞可以对任何产生气味或其他挥发份的小分子进行吸附，因此可能对产生气味问题的各个方面都有效果。目前常用的物理吸附剂包括活性炭、硅胶、凹凸棒、粘土矿物体系、分子筛、沸石、硅灰石、膨润土等。

专利200510026760.0提到气味为树脂原材料、稳定剂、矿物填料以及加工裂解产生的，气味解决方法：纳米氧化锌和纳米二氧化钛。Eichenauer等在USP6297307中介绍了一种气味改进的ABS合金模塑物，通过添加一种氧化锌、氧化镁及至少一种环氧化合物的混合物，这种方法改善了气味。但是这些添加物对AS复合材料的力学性能尤其是冲击有很大的影响。

家用电器领域对玻纤增强AS树脂的性能要求一般为：拉伸强度>100MPa，弯曲模量>6500MPa，热变形温度>100℃，玻纤重量含量19-22％，缺口冲击强度>6.0kJ/m²。

玻璃纤维增强AS树脂的力学性能很大程度上取决于AS树脂和玻璃纤维的黏结强度，由于树脂和玻纤的界面粘接较差，不能充分发挥玻纤的增强作用，所形成的复合材料强度、韧性、耐热性等性能较差。

另外，对于材料还应该有抗菌方面的要求。随着人们生活水平的提交，产品人性化、健康化将是竞争的焦点之一。

目前，中国对塑料制品的抗菌已经有一个工业标准。抗菌标准为：抗细菌率符合I≥99％的抗菌塑料可以作为强抗菌塑料，抗细菌率符合I≥90％的抗菌塑料可以作为有抗菌作用塑料。目前对抗菌材料的报道集中在聚丙烯材料，如专利CN 1017255771A采用添加载银离子抗菌剂来达到抗菌作用。

综上，由于玻纤增强树脂复合材料具有广阔的应用前景，因此亟待开发出一种力学性能优异、低气味、抗菌制备工艺简单、成本较低的玻纤增强AS复合材料。

发明内容