[发明专利]一种高刚性、高抗冲、耐疲劳长玻纤增强再生苯乙烯材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高刚性、高抗冲、耐疲劳长玻纤增强再生苯乙烯材料及其制备方法，该苯乙烯材料包括GPPS树脂、增韧剂、玻璃纤维、相容剂、粘合剂、抗氧剂和润滑剂；在该苯乙烯材料中，采用GPPS再生树脂作为主料，充分利用了再生料分子量低，流动性高的特性。配合特定的制备工艺，可以使熔体均匀连续的涂敷在长玻纤上，得到玻纤含量稳定，表面光滑的颗粒，拉线速度可达到80m/s。采用长玻纤作为增强相，选用低熔点碳五和碳九石油树脂粘合剂，制备了玻纤含量高，结合力强，性能优异的长玻纤增强聚苯乙烯材料。本发明提供的长玻纤苯乙烯材料，具有成本低、刚性高、抗冲击性强及耐疲劳性强的优点。

技术领域

本发明涉及复合材料增强增韧技术领域，具体涉及一种高刚性、高抗冲、耐疲劳长玻纤增强再生苯乙烯材料及其制备方法。

背景技术

随着塑料制品的广泛使用，塑料制品带来的垃圾问题逐渐成为环境的负担之一，人类每年约产生3000万吨的塑料垃圾，其中有1410万吨是塑料包装垃圾，这些塑料垃圾中，仅有相当小的一部分塑料垃圾得到的妥善的处理，据资料显示，回收利用的比例只有14％。

塑料包装材料主要是由聚苯乙烯(GPPS)泡沫制成的，广泛应用在外卖、快递、冷链运输中。开发一款利用废旧泡沫箱回收制成的材料，可进一步提升对废塑料的回收力度，减少废塑料去填埋、焚烧和存在于自然环境中。

市场空调扇叶主要是使用短玻纤增强SAN材料，生产过程中会产生大量的料末而造成物料浪费，另外，玻纤维长度差异，容易导致其在注塑件中分布不均匀而影响制件质量。

GPPS即为通用级聚苯乙烯材料，存在性脆的缺点，经再回收之后，因老化降解其性能大幅下降。当加入大量玻纤时，刚性提升但冲击性能明显下降，难以满足使用要求；因此，如何利用玻纤来增强聚苯乙烯材料的韧性是当前亟需解决的技术难题。

在已公开的专利CN.102827432B和CN110964270A中虽然都介绍了连续长玻纤增强SAN母粒的制备方法，但是在其使用的增韧体系成本较高，不适合商品市场化应用推广。

可见，提供一种成本低、且在空调扇叶生产中能够有效避免料末过多和玻纤分散不均问题的聚苯乙烯材料在空调扇叶生产领域具有重要意义。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种高刚性、高抗冲、耐疲劳长玻纤增强再生苯乙烯材料及其制备方法，在该苯乙烯材料中，采用GPPS再生树脂作为主料，充分利用了再生料分子量低，流动性高的特性。再配合特定的制备工艺，可以使熔体均匀连续的涂敷在长玻纤上，得到玻纤含量稳定，表面光滑的颗粒，拉线速度可达到80m/s。采用采用长玻纤作为增强相，选用低熔点碳五和碳九石油树脂粘合剂，制备了玻纤含量高，结合力强，性能优异的长玻纤增强聚苯乙烯材料。本发明提供的长玻纤苯乙烯材料，具有成本低、刚性高、抗冲击性强及耐疲劳性强的优点。

本发明的技术方案如下：

一种高刚性、高抗冲、耐疲劳长玻纤增强再生苯乙烯材料，包括以下重量份的原料：

GPPS树脂45-70份、增韧剂5-10份、玻璃纤维30-40份、相容剂3-5份、粘合剂5-15份、抗氧剂0.1-1份、润滑剂0.1-2份。

优选的，所述的GPPS树脂为热熔物理法回收的GPPS再生树脂，其熔体流动速率在200℃/5kg条件下为20-30g/10min，相对分子量为50000-100000g/mo l。

优选的，所述的增韧剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯二嵌段共聚物(K胶)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一种或两种以上混合物。

优选的，所述玻璃纤维内用含有聚氨酯乳液成膜剂、硅烷偶联剂和pH调节剂的浸润剂，玻纤直径14μm。