一种PPS复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种PPS复合材料及其制备方法，PPS复合材料按重量份由以下组分组成：PPS为80份‑100份；碳纤维为12份‑18份；硫酸钙晶须为10份‑20份；碳微球为8份‑12份；润滑剂为0.1份‑0.3份；抗氧剂为0.1份‑0.5份。与其它无机填料相比，硫酸钙晶须本身高度有序的原子排列结构，使其晶体结构接近完美晶体结构，原子间价键的结合强度大，使晶须具有很高的强度和模量，从而使其改性的PPS复合材料具有优异的力学性能；由于碳纤维高强高模的特性，填充到PPS复合材料中会提高其强度和模量。碳微球作为一种新兴的填料，导热性良好，硬度较大，可以提升PPS复合材料的导热性和耐磨性。

PPS composite material and preparation method thereof

The invention relates to a PPS composite material and its preparation method of PPS composite materials by weight consists of the following components: 80 for PPS 100; carbon fiber is 12 18; 10 calcium sulfate whisker 20; carbon microspheres were 8 12; lubricants 0.1 a 0.3; anti oxygen agent was 0.1 phr 0.5. Compared with other inorganic fillers, arrangement of calcium sulfate whisker itself highly ordered atoms, the crystal structure of near perfect crystal structure, atomic valence bond strength, the whisker has very high strength and modulus of PPS composite material, so that the modification of mechanical properties is excellent; the characteristics of high die of carbon fiber filled PPS Composites, to improve its strength and modulus. As a new kind of filler, carbon microsphere has good thermal conductivity and hardness. It can improve the thermal conductivity and wear resistance of PPS composites.

【技术实现步骤摘要】
一种PPS复合材料及其制备方法
本专利技术属于高分子材料
，特别是指一种PPS复合材料及其制备方法。
技术介绍
聚苯硫醚(PPS)是一个综合性能优良的新品种工程塑料。它具有优异的耐腐蚀性、耐高温、阻燃性和电绝缘性，但是在一些对耐磨性、导热性要求极高的特殊领域上(比如说航天材料领域)，单纯PPS材料很难满足这种要求，这大大限制了它在航天科技材料上的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种PPS复合材料及其制备方法，解决单纯的PPS材料的耐磨性及导热性的不足之处。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种PPS复合材料，按重量份由以下组分组成：PPS80份-100份；碳纤维12份-18份；硫酸钙晶须10份-20份；碳微球8份-12份；润滑剂0.1份-0.3份；抗氧剂0.1份-0.5份。所述硫酸钙晶须的直径尺寸为10-16μm。所述抗氧剂为三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或1，3，5-三甲基-2，4，6-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯中的一种或几种的混合。所述润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙或硬脂酸钾中的一种或多种。一种PPS复合材料的制备方法，包括以下步骤：1)称取80份-100份的PPS、10份-20份硫酸钙晶须、8份-12份碳微球、0.1份-0.5份抗氧剂、0.1份-0.3份润滑剂混合并搅拌均匀，得到混合料；2)将步骤1)中得到的混合料从挤出机主喂料器加入，12份-18份碳纤维由侧喂料器单独加入挤出造粒，即得到PPS复合材料。所述步骤2)具体为：挤出机为双螺杆挤出机，所述双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，一区温度260～280℃，二区温度320～360℃，三区温度320～360℃，四区温度320～360℃，五区温度320～360℃，六区温度320～360℃，机头温度320～360℃,螺杆转速200～280r/min。本专利技术的有益效果是：1、与其它无机填料相比，硫酸钙晶须本身高度有序的原子排列结构，使其晶体结构接近完美晶体结构，原子间价键的结合强度大，使晶须具有很高的强度和模量，从而使其改性的PPS复合材料具有优异的力学性能。2、由于碳纤维高强高模的特性，填充到PPS复合材料中会提高其强度和模量。3、从侧喂料添加碳纤维减少了压缩回流以及剪切作用对碳纤维的破坏作用，增加了碳纤维的残留长度，从而使得改性后的PPS复合材料的力学性进一步得到一定程度的提高。4、碳微球作为一种新兴的填料，导热性良好，硬度较大，可以提升PPS复合材料的导热性和耐磨性。具体实施方式以下通过实施例来详细说明本专利技术的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本专利技术的技术方案，而不能解释为是对本专利技术技术方案的限制。本申请的实施例中所用的原料如下：PPS(型号1150A)，日本宝理；碳纤维(型号T300)，日本东丽；硫酸钙晶须，山西天聚矿物纤维有限公司；碳微球，上海杉杉科技有限公司；抗氧剂(型号Irganox168、Irganox1010、Irganox1330)，瑞士汽巴精化；硬脂酸锌，汉维新材料；硬脂酸钙，武汉万荣科技；硬脂酸钾，邦诺化工。本申请各实施例所用的测试仪器如下：ZSK30型双螺杆挤出机，德国W&P公司；JL-1000型拉力试验机，广州市广才实验仪器公司生产；HTL900-T-5B型注射成型机，海太塑料机械有限公司生产；XCJ-500型冲击测试机，承德试验机厂生产；QT-1196型拉伸测试仪，东莞市高泰检测仪器有限公司；QD-GJS-B12K型高速搅拌机，北京恒奥德仪器仪表有限公司。本申请提供一种PPS复合材料，按重量份由以下组分组成：PPS80份-100份；碳纤维12份-18份；硫酸钙晶须10份-20份；碳微球8份-12份；润滑剂0.1份-0.3份；抗氧剂0.1份-0.5份。硫酸钙晶须的直径尺寸为10-16μm。抗氧剂为巴斯夫公司的三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯(简称Irganox168)、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(简称Irganox1010)或1，3，5-三甲基-2，4，6-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯(简称Irganox1330)中的一种或几种的混合。润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙或硬脂酸钾中的一种或多种。一种PPS复合材料的制备方法，包括以下步骤：1)称取80份-100份的PPS、10份-20份硫酸钙晶须、8份-12份碳微球、0.1份-0.5份抗氧剂、0.1份-0.3份润滑剂混合并搅拌均匀，得到混合料；2)将步骤1)中得到的混合料从挤出机主喂料器加入，12份-18份碳纤维由侧喂料器单独加入挤出造粒，即得到PPS复合材料。步骤2)具体为：挤出机为双螺杆挤出机，双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，一区温度260～280℃，二区温度320～360℃，三区温度320～360℃，四区温度320～360℃，五区温度320～360℃，六区温度320～360℃，机头温度320～360℃,螺杆转速200～280r/min。实施例11)称取80份PPS、10份硫酸钙晶须、8份碳微球、0.1份Irganox168、0.1份硬脂酸钙混合并搅拌均匀，得到混合料；2)将步骤1)中得到的混合料从挤出机主喂料器加入，12份碳纤维由侧喂料器单独加入挤出造粒，即得到PPS复合材料P1。其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为：一区温度260℃，二区温度320℃，三区温度320℃，四区温度320℃，五区温度320℃，六区温度320℃，机头温度320℃,螺杆转速200r/min。实施例21)称取100份PPS、20份硫酸钙晶须、12份碳微球、0.1份Irganox168、0.2份Irganox1010、0.2份Irganox1330、0.1份硬脂酸钙、0.1份硬质酸钠、0.1份硬脂酸钾混合并搅拌均匀，得到混合料；2)将步骤1)中得到的混合料从挤出机主喂料器加入，18份碳纤维由侧喂料器单独加入挤出造粒，即得到PPS复合材料P2。其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为：一区温度280℃，二区温度360℃，三区温度360℃，四区温度360℃，五区温度360℃，六区温度360℃，机头温度360℃,螺杆转速280r/min。实施例31)称取90份PPS、15份硫酸钙晶须、10份碳微球、0.1份Irganox168、0.2份Irganox1010、0.1份硬脂酸钙、0.1份硬质酸钠混合并搅拌均匀，得到混合料；2)将步骤1)中得到的混合料从挤出机主喂料器加入，15份碳纤维由侧喂料器单独加入挤出造粒，即得到PPS复合材料P3。其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为：一区温度270℃，二区温度340℃，三区温度340℃，四区温度340℃，五区温度340℃，六区温度340℃，机头温度340℃；螺杆转速240r/min。实施例41)称取95份PPS、18份硫酸钙晶须、9份碳微球、0.1份Irganox1010、0.2份Irganox1330、0.1份硬脂酸钾、0.1份硬脂酸钠混合并搅拌均匀，得到混合料；2)将步骤1)中得到的混合料从挤出机主喂料器加入，15份碳纤维由侧喂料器单独加入挤出造粒，即得到PPS复合材料P4。其中双螺杆挤出机各区温本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种PPS复合材料，其特征在于，按重量份由以下组分组成：

【技术特征摘要】
1.一种PPS复合材料，其特征在于，按重量份由以下组分组成：2.根据权利要求1所述的PPS复合材料及其制备方法，其特征在于，所述硫酸钙晶须的直径尺寸为10-16μm。3.根据权利要求1所述的PPS复合材料及其制备方法，其特征在于，所述抗氧剂为三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或1，3，5-三甲基-2，4，6-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯中的一种或几种的混合。4.根据权利要求1所述的PPS复合材料及其制备方法，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙或硬脂酸钾中的一种或多种。5.一种上述权利要求1至4中任一项所述的PPS复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘凯，胡隽隽，王添琪，
申请(专利权)人：安徽江淮汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34