[發(fā)明專利]一種玻纖增強(qiáng)聚苯乙烯復(fù)合材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110508822.0
• 申請(qǐng)日: 2021-05-11
• 公開（公告）號(hào): CN113072779B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李金保;王立麗;王曉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東玻纖集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): C08L25/06
• 分類號(hào): C08L25/06;C08K9/06;C08K9/04;C08K7/14;C08J5/08
• 代理公司: 青島高曉專利事務(wù)所(普通合伙) 37104
• 代理人: 于正河

本發(fā)明公開了一種玻纖增強(qiáng)聚苯乙烯復(fù)合材料及其制備方法，屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。上述復(fù)合材料包括：聚苯乙烯樹脂、改性玻璃纖維、抗氧化劑、分散劑；所述改性玻璃纖維表面涂覆浸潤(rùn)劑，所述浸潤(rùn)劑由以下組分組成：硅烷偶聯(lián)劑、不飽和聚酯樹脂乳液、水性環(huán)氧樹脂乳液、表面活性劑、pH調(diào)節(jié)劑、抗靜電劑、去離子水；所述硅烷偶聯(lián)劑為質(zhì)量比為1:0.4?0.8的3?巰基丙基三甲氧基硅烷和γ?縮水甘油醚丙基三甲氧基硅烷的混合物；所述表面活性劑為質(zhì)量比1:1?2的脂肪醇聚氧乙烯醚和十八烷基硫酸酯鈉的混合物。本發(fā)明將改性玻璃纖維添加到聚苯乙烯中，使得制備的復(fù)合材料具有較高的力學(xué)性能，在汽車輕量化的大背景下具有更廣泛的應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種玻纖增強(qiáng)聚苯乙烯復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)

工信部要求2020年達(dá)到油耗5L/100km的目標(biāo)，而2015年約有1/4企業(yè)未能達(dá)到當(dāng)年目標(biāo)，工信部將通過(guò)不受理新產(chǎn)品申報(bào)以及不受理不達(dá)標(biāo)企業(yè)投資項(xiàng)目等多個(gè)方式予以處罰。目前汽車廠商節(jié)能降耗壓力大，汽車輕量化是實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗重要途徑。

汽車輕量化是消費(fèi)者和車企都關(guān)注的問(wèn)題，要實(shí)現(xiàn)輕量化目標(biāo)，除了優(yōu)化結(jié)構(gòu)和工藝設(shè)計(jì)之外，材料的選取也非常關(guān)鍵。為了給汽車減重，車企大量采用工程塑料，尤其是玻璃纖維增強(qiáng)塑料，以玻璃纖維增強(qiáng)塑料替代傳統(tǒng)的高強(qiáng)度鋼、鎂鋁合金等，能夠在較大程度上降低汽車重量，節(jié)能降耗，同時(shí)也節(jié)約了制造成本。但是針對(duì)不同的樹脂基體，需要利用不同的纖維材料，才能夠達(dá)到較好的效果。

當(dāng)前常規(guī)的玻璃纖維原料組成和制備工藝都已相當(dāng)成熟，變更較為困難。但是單純的玻璃纖維與樹脂基體的相容性較差，為此可以利用浸潤(rùn)劑改變玻璃纖維的表面性能，增強(qiáng)其與樹脂基體的相容性，在一定程度上提高復(fù)合材料的性能。例如專利CN107540244A、CN108640535A、CN108996923A等均是通過(guò)浸潤(rùn)劑提高改善玻璃纖維的表面性能，進(jìn)一步提高增強(qiáng)塑料的性能。

聚苯乙烯俗稱硬膠，在汽車上常用于儀表外殼、燈罩、照明制品上。由于其脆性，常與其它物質(zhì)接枝共聚，以改善其性能，步驟復(fù)雜，不利于生產(chǎn)應(yīng)用。

專利CN108841128A公開了一種新能源汽車專用的抗沖擊聚苯乙烯材料及其制備方法，由以下原料制成：高抗沖擊聚苯乙烯樹脂、丙烯酸酯化環(huán)氧樹脂、聚氨酯彈性體、改性纖維、氧化石墨烯、納米滑石粉、磷酸三苯酯、異佛爾酮二異氰酸酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯、硅油、增塑劑和增韌劑。該發(fā)明新能源汽車專用的抗沖擊聚苯乙烯材料具有較高的抗沖擊性、抗拉強(qiáng)度、耐熱性和抗彎曲性在較寬的溫度譜范圍內(nèi)可以保持優(yōu)異的抗沖擊性能。專利CN108148308A公開了一種聚苯乙烯玻纖增強(qiáng)材料及其制備方法，由下列材料組成：聚苯乙烯原料、無(wú)堿玻璃纖維、抗氧劑、著色劑、紫外光吸收劑、光穩(wěn)定劑、分散潤(rùn)滑劑和玻纖相容劑，制備的聚苯乙烯玻璃纖維增強(qiáng)材料具有較好的力學(xué)性能。但是上述專利中添加成分復(fù)雜，且制備的復(fù)合材料的力學(xué)性能有待進(jìn)一步提高。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種玻纖增強(qiáng)聚苯乙烯復(fù)合材料及其制備方法；本發(fā)明浸潤(rùn)劑與樹脂相容性好，并通過(guò)特定組成和配比的硅烷偶聯(lián)劑，使得玻璃纖維與樹脂基體之間粘接性好，使得制備的復(fù)合材料具有較好的力學(xué)性能和機(jī)械性能。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供技術(shù)方案如下：

一方面，本發(fā)明提供一種玻纖增強(qiáng)聚苯乙烯復(fù)合材料，所述玻纖增強(qiáng)聚苯乙烯復(fù)合材料包括以下重量份組分：

所述改性玻璃纖維表面涂覆浸潤(rùn)劑，所述浸潤(rùn)劑由以下重量份組分組成：

所述硅烷偶聯(lián)劑為質(zhì)量比為1:0.4-0.8的3-巰基丙基三甲氧基硅烷和γ-縮水甘油醚丙基三甲氧基硅烷的混合物；