一种氯化聚醚复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种氯化聚醚复合材料及其制备方法，包括以下重量份原材料制备得到：5‑10份的纳米玄武岩纤维、2‑5份的改性剂、10‑15份的丁苯橡胶、65‑75份的氯化聚醚、0.3‑0.8份的偶联剂、1‑2份的交联剂、5‑10份的丁腈橡胶；本发明专利技术将经过针对性改性处理的纳米玄武岩纤维与氯化聚醚进行复合，并使纳米玄武岩纤维均匀分散在氯化聚醚体系中，得到的复合材料抗应力开裂性能优异，有利于氯化聚醚在更多领域中的应用。

【技术实现步骤摘要】
一种氯化聚醚复合材料及其制备方法
本专利技术涉及改性材料领域，具体涉及一种氯化聚醚复合材料及其制备方法。
技术介绍
氯化聚醚化学名称为聚3,3'-双(氯甲基)丁氧环，是由3,3'-双(氯甲基)丁氧环单体在催化剂存在下开环聚合制得。氯化聚醚具有较高的耐热性，耐化学腐蚀性和耐磨性，且吸水性小，机械性能高，其制品广泛应用于机械、电子，化工、医疗器械、日用器具、办公用具等方面。随着人们对材料抗应力开裂性能要求的不断提高，未经抗应力开裂改性的氯化聚醚已难以满足需求，因而，对氯化聚醚进行抗应力开裂改性成为必要。现今对氯化聚醚的抗应力开裂改性处理方法种类繁多，改性效果也很好，尤其是随着纳米材料的出现和应用，氯化聚醚的抗应力开裂性增加效果显著，使氯化聚醚能在更多领域大量使用，但也存在不足。纳米材料虽然具有抗应力开裂增强效果好，添加量小的优点，但也存在分散困难，成本高等缺陷。在进行抗应力开裂改性过程中，纳米材料分散不均会影响其抗应力开裂效果，得到的改性材料抗应力开裂性较差，对改性材料的生产和应用造成不利影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有复合材料抗应力开裂性较差的缺陷，提供一种氯化聚醚复合材料及其制备方法；本专利技术将经过针对性改性处理的纳米玄武岩纤维与氯化聚醚进行复合，并使纳米玄武岩纤维均匀分散在氯化聚醚体系中，得到的复合材料抗应力开裂性能优异，有利于氯化聚醚在更多领域中的应用。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种氯化聚醚复合材料，包括以下重量份原材料制备得到：5-10份的纳米玄武岩纤维、2-5份的改性剂、10-15份的丁苯橡胶、65-75份的氯化聚醚、0.3-0.8份的偶联剂、1-2份的交联剂、5-10份的丁腈橡胶。上述一种氯化聚醚复合材料，根据纳米玄武岩纤维和交联能增加树脂材料抗应力开裂性的基本原理，不仅通过针对性的筛选改性剂、偶联剂和交联剂的种类，来提高纳米玄武岩纤维与氯化聚醚之间的相容性，并使纳米玄武岩纤维在氯化聚醚中分散更均匀，使纳米玄武岩纤维对氯化聚醚的抗应力开裂性增强作用更好，还通过控制氯化聚醚的聚合度来使改性后的复合材料在抗应力开裂性与加工性之间达到最佳平衡关系，从而使得到的复合材料在具有优异的抗应力开裂性的条件下，也具有优异的加工性，使其可以在更多领域中得到应用。上述一种氯化聚醚复合材料，其中，所述的纳米玄武岩纤维直径为1-10nm，长径比为2-10︰1；纳米玄武岩纤维长径比越大，分散性越差，纳米玄武岩纤维长径比越小，对氯化聚醚的拉伸强度增强作用越差；优选的，所述的纳米玄武岩纤维直径为3-5nm，长径比为3-6︰1。上述一种氯化聚醚复合材料，其中，所述的改性剂为乙氧基化烷基酚硫酸铵与苯磺酸乙酯组成的混合物；所述的改性剂既能改善纳米玄武岩纤维与氯化聚醚的相容性，又能在纳米玄武岩纤维表面形成极性基团，利于分散；优选的，所述的改性剂中乙氧基化烷基酚硫酸铵与苯磺酸乙酯的物质的量之比为1︰1。上述一种氯化聚醚复合材料，其中，丁苯橡胶的聚合度越大，则交联后复合材料的抗应力开裂性越差，加工性越好，丁苯橡胶的聚合物越小，则交联后复合材料的抗应力开裂性越好，加工性越差，因此，选择合理的丁苯橡胶聚合度，是平衡抗应力开裂性和加工性的重要手段。所述的丁苯橡胶的聚合度为300-580；优选的，所述的丁苯橡胶的聚合度为400-500；最优的，所述的丁苯橡胶的聚合度为450；通过优选，得到的复合材料既具有优异的抗应力开裂性，也具有较好的加工性，适合在更多领域中的应用。其中，所述的氯化聚醚聚合度为1200-1800；优选的，所述氯化聚醚的聚合度为1400-1600；最优选的，所述的氯化聚醚的聚合度为1500；通过优选，得到的复合材料既具有优异的抗应力开裂性，也具有较好的加工性。上述一种氯化聚醚复合材料，其中，所述的偶联剂为乙氧基硅烷偶联剂；乙氧基硅烷能增加纳米玄武岩纤维与氯化聚醚以及改性剂之间的相容性，提高复合材料的性能。其中，所述的交联剂为间氯过氧苯甲酸，该交联剂能将两种不同聚合度的聚合物原材料适当交联，提高复合材料的抗应力开裂性。上述一种氯化聚醚复合材料，其中，其原材料还包括分散剂、增塑剂、抗静电剂、染色剂、増亮剂中的一种或多种助剂；上述的助剂能提高复合材料的加工性，增加其功能性等作用，从而增加其适用性。为了实现上述专利技术目的，进一步的，本专利技术还提供了一种氯化聚醚复合材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将纳米玄武岩纤维用偶联剂进行处理；（2）将经过偶联剂处理的纳米玄武岩纤维用改性剂进行包覆处理；（3）将包覆后的纳米玄武岩纤维与氯化聚醚混合均匀后在电场中进行复合处理，得到混合料；（4）将混合料与丁苯橡胶、交联剂、丁腈橡胶混合均匀后在进行复合处理，得到氯化聚醚复合材料。一种氯化聚醚复合材料的制备方法，先用偶联剂对纳米玄武岩纤维进行偶联处理，增加纳米玄武岩纤维与改性剂、氯化聚醚的相容性；再用改性剂对纳米玄武岩纤维进行改性处理，并在其表面形成极性基团；最后利用外电场使纳米玄武岩纤维表面和氯化聚醚链中的极性基团极化，带电，通过电荷间的相斥或相吸的原理，使纳米玄武岩纤维均匀分散的同时，也能与氯化聚醚链上的极性基团键接，从而使纳米玄武岩纤维的抗应力开裂增强效果得到最大程度的体现，使得到的改性氯化聚醚抗应力开裂性显著提高；该制备方法简单可靠，适合用于氯化聚醚复合材料的大规模、工业化生产。上述一种氯化聚醚复合材料的制备方法，其中，优选的，步骤1进行偶联处理过程中可采用超声波辅助；通过超声波的高速震荡，使纳米玄武岩纤维分散性更好，且对偶联处理具有促进作用。上述一种氯化聚醚复合材料的制备方法，其中，步骤3中所述的电场能对基团产生极化作用，使基团带电，从而能促进纳米玄武岩纤维的分散和键接作用，提高改性氯化聚醚的抗应力开裂性。优选的，所述的电场强度为1.5-3.0kv/m；电场强度过小，极化效果弱，对纳米玄武岩纤维的分散效果差；电场强度过大，极化效果太强，分子间作用力太大，分子链产生定向移动，对分子链的排列和键接产生影响，可能降低复合材料的性能；最优选的，所述的电场强度为2.0-2.5kv/m。其中，优选的，所述的电场为电场方向不变的平行电场；电场方向不变的平行电场对极性基团的极化效果最好，基团间作用力稳定，对纳米玄武岩纤维的分散和键接的促进作用效果最佳。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：1、本专利技术复合材料针对性的筛选改性剂、偶联剂和交联剂的种类，使纳米玄武岩纤维与氯化聚醚之间的相容性更好，在氯化聚醚中的分散性更好，纳米玄武岩纤维对氯化聚醚的抗应力开裂性增强作用更好。2、本专利技术复合材料通过控制氯化聚醚和丁苯橡胶的聚合度来使改性后的复合材料在抗应力开裂性与加工性之间达到最佳平衡关系，使得到的复合材料在具有优异的抗应力开裂性的条件下，也具有优异的加工性。3、本专利技术复合材料的制备方法，利用外电场的极化作用，能促进纳米玄武岩纤维在氯化聚醚体系中的分散和键接，纳米玄武岩纤维的抗应力开裂增强效果更好，得到的复合材料的抗应力开裂性更高。4、本专利技术复合材料的制备方法简单、可靠，适合氯化聚醚复合材料的大规模、工业化生产。具体实施方式下面结合试验例及具体实施方式对本专利技术作进一步的详细描述。但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
技术实现思路
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【技术保护点】
一种氯化聚醚复合材料，其特征在于，包括以下重量份原材料制备得到：5‑10份的纳米玄武岩纤维、2‑5份的改性剂、10‑15份的丁苯橡胶、65‑75份的氯化聚醚、0.3‑0.8份的偶联剂、1‑2份的交联剂、5‑10份的丁腈橡胶；所述改性剂为乙氧基化烷基酚硫酸铵与苯磺酸乙酯组成的混合物；所述偶联剂为乙氧基硅烷偶联剂，所述交联剂为间氯过氧苯甲酸；所述丁苯橡胶的聚合度为300‑580；所述氯化聚醚聚合度为1200‑1800。

【技术特征摘要】
1.一种氯化聚醚复合材料，其特征在于，包括以下重量份原材料制备得到：5-10份的纳米玄武岩纤维、2-5份的改性剂、10-15份的丁苯橡胶、65-75份的氯化聚醚、0.3-0.8份的偶联剂、1-2份的交联剂、5-10份的丁腈橡胶；所述改性剂为乙氧基化烷基酚硫酸铵与苯磺酸乙酯组成的混合物；所述偶联剂为乙氧基硅烷偶联剂，所述交联剂为间氯过氧苯甲酸；所述丁苯橡胶的聚合度为300-580；所述氯化聚醚聚合度为1200-1800。2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述改性剂中乙氧基化烷基酚硫酸铵与苯磺酸乙酯的物质的量之比为1︰1。3.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述丁苯橡胶的聚合度为400-500。4.根据权利要求3所述的复合材料，其特征在于，所述丁苯橡胶的聚合度为450。5.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：舒春柳，
申请(专利权)人：四川力智久创知识产权运营有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51