一种耐高温尼龙/聚苯醚复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种耐高温尼龙/聚苯醚复合材料及其制备方法，复合材料含有：30‐50份耐高温尼龙、10‐40份聚苯醚、5‐40份矿物填料、3‐5份相容剂、0.5‐1份偶联剂、0.5‐1份抗氧剂和0.5‐1份润滑剂；制备方法包括：将30‐50份耐高温尼龙、10‐40份聚苯醚、5‐25份矿物填料、3‐5份相容剂、0.5‐1份偶联剂、0.5‐1份抗氧剂、0.5‐1份润滑剂混合均匀，得到混合物；将混合物从主喂料口加入到双螺杆挤出机中，将0‐15份矿物填料从侧喂料口加入到该双螺杆挤出机中，经过拉条、冷却、切粒和干燥后得到耐高温尼龙/聚苯醚复合材料；本发明专利技术的耐高温尼龙/聚苯醚复合材料具有优异的耐热性、高刚性、良好的表观质量、较好的流动性、易成型加工等优点。

High temperature resistant nylon / polyphenylene ether composite material and preparation method thereof

The invention provides a high temperature resistant nylon / polyphenylene oxide composite material and a preparation method thereof, composite material containing: 30 - 50, 10 - high temperature resistant nylon 40 5 - 40 copies of polyphenylene ether, mineral filler, 3 - 5, 0.5 - 1 compatilizers 0.5 - 1 coupling agent, antioxidant 0.5 - and 1 lubricating agent; the preparation method comprises: 30 - 50, 10 - high temperature resistant nylon 40 5 - 25 copies of polyphenylene ether, mineral filler, 3 - 5, 0.5 - 1 compatilizers 0.5 - 1 coupling agent, antioxidant, 0.5 - 1 of a lubricant mixture get, mixture; the mixture from the main feeding port is added into a double screw extruder, 0 - 15 copies of mineral filler from the side feeding port into the double screw extruder, the brace, cooling, cutting and drying to obtain high temperature resistant nylon / PPS Composite Materials; the invention of high temperature nylon / PPS Composites With excellent heat resistance, high rigidity, good surface quality, good liquidity, easy molding processing advantages.

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温尼龙/聚苯醚复合材料及其制备方法
本专利技术属于高分子复合材料
，涉及一种尼龙/聚苯醚复合材料及其制备方法。
技术介绍
耐高温尼龙产品主要包括半芳香族聚酰胺中的6T、6I、9T、9I、10T、10I、12T等，是由带芳环的二羧酸和脂肪族二胺经熔融缩聚所制备的，其由于在聚酰胺分子主链中引入了芳香环，从而提高了耐热性和力学性能，降低了吸水率，是介于通用工程塑料尼龙和耐高温工程塑料PEEK之间的耐热性高的树脂。由于半芳香族尼龙与尼龙66相比，其最大的优势是耐热性优良和较低的吸水率；同时，与全芳香族尼龙相比，其具有加工流动性好，容易加工的特性。因此，随着高新技术的迅速发展和环保事业的需要，其市场需求呈上升趋势，其应用开发也有新的进展。聚苯醚(简称PPE或PPO)具有良好的力学性能、化学稳定性、介电性能、耐热性以及阻燃性，是一种高性能的热塑性工程塑料。自从GE公司1966年推出第一代改性聚苯醚产品后，聚苯醚产业迅速发展，已经成为继PA、PC、POM的第四大工程塑料。未经改性的聚苯醚具有良好的力学性能、耐热性、尺寸稳定性、化学稳定性、耐水解性、高刚性及阻燃性等，但是PPO分子链刚性较大，缺口冲击非常敏感，同时由于其较高的熔体粘度，使其不能注塑成型，因此极大的限制了其应用。由于聚苯醚是非晶型和非极性的树脂，尼龙为结晶型和极性树脂，同时二者均存在缺口敏感，冲击性能较差的缺陷，因此，如何生产出一种既能够综合聚苯醚及半芳香族尼龙各自的优点又能克服二者的抗冲击性能较差的缺陷的合金材料就成为亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的在于提供一种耐高温尼龙/聚苯醚复合材料。本专利技术的第二个目的在于提供一种上述的耐高温尼龙/聚苯醚复合材料的制备方法。为达到上述目的，本专利技术的解决方案是：一种耐高温尼龙/聚苯醚复合材料，其特征在于：含有以下组分并且每种组分的重量份如下：其中，上述的耐高温尼龙可以为半芳香族尼龙，可以进一步选自PA6T、PA6I、PA9T、PA9I、PA10T、PA12T和PA13T中的任意一种或几种。上述的聚苯醚可以为含有2,6‐二甲基苯醚单元的均聚物(如LXR038)，或者为含有2,6‐二甲基苯醚单元和2,3,6‐三甲基‐1,4‐苯醚单元的共聚物。聚苯醚的重量份还可以优选为10‐25份。上述的相容剂可以选自马来酸、马来酸酐、富马酸、衣康酸、丙烯酸缩水甘油酯和柠檬酸中的任意一种或几种。上述的偶联剂可以选自乙烯基三乙氧基硅烷、γ‐氨丙基三乙氧基硅烷、γ‐氨丙基三甲氧基硅烷、γ‐甲基丙烯酸丙酯基硅烷、γ‐缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、正钛酸四异丙酯和异丙基三异十八酰钛酸酯中的任意一种或几种。上述的矿物填料可以为无机矿物填料，可以进一步选自云母、硅灰石、滑石粉、碳酸钙、硫酸钡或高岭土中的任意一种或几种。矿物填料的重量份还可以优选为20‐40份。上述的抗氧剂可以为酚类抗氧剂，可以进一步选自四[β‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯和1,3,5‐三(4‐叔丁基‐3‐羟基‐2,6‐二甲基苄基)‐1,3,5‐三嗪‐2,4,6‐(1H,3H,5H)‐三酮中的任意一种或几种。上述的润滑剂可以为脂肪酸酰胺类润滑剂，可以进一步选自N，N’‐双乙撑硬脂肪酸酰胺、硬脂酸酰胺、油酸酰胺、硬脂酸锌和硬脂酸钙中的任意一种或几种。一种上述的的耐高温尼龙/聚苯醚复合材料的制备方法，其包括如下步骤：(1)、将30‐50份干燥的耐高温尼龙、10‐40份干燥的聚苯醚、5‐25份干燥的矿物填料、3‐5份相容剂、0.5‐1份偶联剂、0.5‐1份抗氧剂、0.5‐1份润滑剂在高速混合机中混合均匀，得到混合物；(2)、将混合物从双螺杆挤出机的主喂料口加入到该双螺杆挤出机中，将0‐15份干燥的矿物填料从双螺杆挤出机的侧喂料口加入到该双螺杆挤出机中，经过拉条、冷却、切粒和干燥后得到耐高温尼龙/聚苯醚复合材料。其中，在步骤(1)中，干燥的耐高温尼龙由耐高温尼龙在100‐120℃下鼓风干燥6‐8小时所得；干燥的聚苯醚为聚苯醚在100‐110℃下鼓风干燥6‐8小时所得；干燥的矿物填料为矿物填料在110‐130℃下鼓风干燥6‐8小时所得。在步骤(1)中，高速混合机的转速可以为600‐800r/min，混合的时间可以为5‐10min。在步骤(2)中，双螺杆挤出机采用分区温度控制，一区温度为295±10℃，二区温度为295±10℃，三区温度为300±10℃，四区温度为305±10℃，五区温度为315±10℃，六区温度为315±10℃，七区温度为315±10℃，八区温度为310±10℃，九区温度为305±10℃，十区温度为305±10℃，机头温度为305±10℃，螺杆转速250‐350转/分钟。在本专利技术的耐高温尼龙/聚苯醚复合材料的制备方法中，矿物填料可以分两次加入，每次加入的矿物填料的种类可以相同，也可以不同。因为矿物填料的粒径较小、堆积密度较高，在与其它组分共混过程中，如果含量过高，矿物填料容易沉积在料斗底部，导致喂料不均；如果都从侧喂料口进入，由于侧喂料口距离模头距离较近，矿物填料与其它组分熔融共混的时间变短，容易导致混合不均一，产品性能变差，所以综合考虑优选为分两步加入。由于采用上述方案，本专利技术的有益效果是：第一、本专利技术采用的矿物填料选用耐酸耐碱的无机刚性粒子，不溶于水和有机溶剂，具有极好的光稳定性和耐候性，在高填充时具有极好的流变性质，在加工过程中几乎不磨损金属，因此，采用该矿物填料来填充改性耐高温尼龙和聚苯醚双基体材料能够提高其强度、刚性，改善产品的结晶速率和结晶度，从而提高耐热性以及尺寸稳定性。第二、本专利技术的耐高温尼龙/聚苯醚复合材料加入流动性较好的耐高温尼龙，改善了聚苯醚的流动性，从而使得产品具有有表观质量良好、加工性能好和成型快等优点。第三、本专利技术的耐高温尼龙/聚苯醚复合材料中耐高温尼龙分子链与聚苯醚的分子链相互穿插缠结，使得产品具有较好的韧性和缺口冲击性能。具体实施方式本专利技术涉及一种耐高温尼龙/聚苯醚复合材料及其制备方法和应用。<耐高温尼龙/聚苯醚复合材料>本专利技术的耐高温尼龙/聚苯醚复合材料含有以下组分并且每种组分的重量份如下：其中，本专利技术的耐高温尼龙可以为半芳香族尼龙，该半芳香族尼龙可以进一步优选为PA6T、PA6I、PA9T、PA9I、PA10T、PA12T和PA13T中的任意一种或几种。不同的半芳香族尼龙的1.8MPa下的热变形温度在260‐290℃之间不等。聚苯醚可以选自含有2,6‐二甲基苯醚单元的均聚物，或者选自含有2,6‐二甲基苯醚单元和2,3,6‐三甲基‐1,4‐苯醚单元的共聚物。聚苯醚可以优选为由中国蓝星化工集团生产提供，牌号为PPOLXR038。相容剂可以选自马来酸、马来酸酐、富马酸、衣康酸、丙烯酸缩水甘油酯和柠檬酸中的任意一种或几种。偶联剂可以选自为乙烯基三乙氧基硅烷、γ‐氨丙基三乙氧基硅烷、γ‐氨丙基三甲氧基硅烷、γ‐甲基丙烯酸丙酯基硅烷、γ‐缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、正钛酸四异丙酯和异丙基三异十八酰钛酸酯中的任意一种或几种。矿物填料可以为无机矿物填料，该无机矿物填料可以优选为云母、硅灰石、滑石粉、碳酸钙、硫酸钡或高岭土中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐高温尼龙/聚苯醚复合材料，其特征在于：含有以下组分并且每种组分的重量份如下：

【技术特征摘要】
1.一种耐高温尼龙/聚苯醚复合材料，其特征在于：含有以下组分并且每种组分的重量份如下：2.根据权利要求1所述的耐高温尼龙/聚苯醚复合材料，其特征在于：所述耐高温尼龙为半芳香族尼龙；优选地，所述半芳香族尼龙选自PA6T、PA6I、PA9T、PA9I、PA10T、PA12T和PA13T中的任意一种或几种。3.根据权利要求1所述的耐高温尼龙/聚苯醚复合材料，其特征在于：所述聚苯醚为含有2,6‐二甲基苯醚单元的均聚物，或者为含有2,6‐二甲基苯醚单元和2,3,6‐三甲基‐1,4‐苯醚单元的共聚物；和/或，所述相容剂选自马来酸、马来酸酐、富马酸、衣康酸、丙烯酸缩水甘油酯和柠檬酸中的任意一种或几种；和/或，所述的偶联剂选自乙烯基三乙氧基硅烷、γ‐氨丙基三乙氧基硅烷、γ‐氨丙基三甲氧基硅烷、γ‐甲基丙烯酸丙酯基硅烷、γ‐缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、正钛酸四异丙酯和异丙基三异十八酰钛酸酯中的任意一种或几种。4.根据权利要求1所述的耐高温尼龙/聚苯醚复合材料，其特征在于：所述矿物填料为无机矿物填料；优选地，所述矿物填料选自云母、硅灰石、滑石粉、碳酸钙、硫酸钡或高岭土中的任意一种或几种。5.根据权利要求1所述的耐高温尼龙/聚苯醚复合材料，其特征在于：所述抗氧剂为酚类抗氧剂；优选地，所述抗氧剂选自四[β‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯和1,3,5‐三(4‐叔丁基‐3‐羟基‐2,6‐二甲基苄基)‐1,3,5‐三嗪‐2,4,6‐(1H,3H,5H)‐三酮中的任意一种或几种。6.根据权利要求1所述的耐高温尼龙/聚苯醚复合材料，其特征在于：所述润滑剂为脂肪酸酰胺类润滑剂；优选地，所述润滑剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨桂生，李宗仁，赵冬云，
申请(专利权)人：上海杰事杰新材料集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31