一种聚醚砜复合改性材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚醚砜复合改性材料及其制备方法，包括以下重量份原材料制备得到：10‑15份的聚苯硫醚、55‑75份的聚醚砜、5‑10份的纳米硅藻土、3‑5份的改性剂、0.5‑1.2份的偶联剂、0.1‑0.3份的交联剂、5‑8份的硬脂酸钙、5‑10份的聚苯并咪唑；本发明专利技术将经过针对性改性处理的纳米硅藻土与聚醚砜进行复合，并使纳米硅藻土均匀分散在聚醚砜体系中，得到的复合改性材料收缩率低，有利于聚醚砜在更多领域中的应用。

A polyethersulfone composite modified material and its preparation method

The invention discloses a polyethersulfone modified composite material and a preparation method thereof, comprising the following raw materials prepared by weight: 10 PPS, 15 copies of the 55 75 PES, 5 10 nano diatomite, 3 5 copies of the modified agent, coupling agent, 0.5 1.2 crosslinking agent, 0.1 0.3 copies of 8 copies of the 5 calcium stearate, 10 copies of the 5 poly benzimidazole; the invention will pass for nano diatomite and polyethersulfone for modification of composite, and the nano diatomite dispersed in polyether sulfone system, the composite modified the shrinkage rate is low, is conducive to the application in more fields in pes.

【技术实现步骤摘要】
一种聚醚砜复合改性材料及其制备方法
本专利技术涉及改性材料领域，具体涉及一种聚醚砜复合改性材料及其制备方法。
技术介绍
聚醚砜是由4,4'-双磺酰氯二苯醚在无水氯化铁催化下，与二苯醚缩合制得，是非晶态聚合物，是一种热塑性工程塑料。由于具有耐热性、耐热水性、抗蠕变性、尺寸稳定性、耐冲击性、耐化学药品性、无毒、阻燃等优异的综合性能，所以长期在电子、电器、机械、汽车、医疗器具、食品加工及不沾涂料等领域得到广泛的应用。随着人们对塑料成型收缩率要求的不断提高，未经改性的聚醚砜的收缩率已难以满足需求，因而，对聚醚砜进行降低收缩率改性成为必要。现今对聚醚砜的低收缩率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，聚醚砜的收缩率降低效果显著，使聚醚砜能在更多领域大量使用，但也存在不足。纳米材料虽然对降低塑料收缩率效果好，添加量小，但也存在分散困难，成本高等缺陷。在进行将低收缩率改性过程中，纳米材料分散不均会影响其收缩率降低效果，得到的改性材料收缩率降低不显著，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聚醚砜材料收缩率较大的缺陷，提供一种聚醚砜复合改性材料及其制备方法；本专利技术将经过针对性改性处理的纳米硅藻土与聚醚砜进行复合，并使纳米硅藻土均匀分散在聚醚砜体系中，得到的复合改性材料力学性能好、收缩率小，有利于聚醚砜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聚醚砜复合改性材料，包括以下重量份原材料制备得到：5-10份的纳米硅藻土、3-5份的改性剂、10-15份的聚苯硫醚、55-75份的聚醚砜、0.5-1.2份的偶联剂、0.1-0.3份的交联剂、5-8份的硬脂酸钙、5-10份的聚苯并咪唑。上述一种聚醚砜复合改性材料，根据纳米硅藻土和交联能降低树脂材料收缩率的基本原理，不仅通过针对性的筛选改性剂、偶联剂和交联剂的种类，来提高纳米硅藻土与聚醚砜之间的相容性，并使纳米硅藻土在聚醚砜中分散更均匀，使纳米硅藻土对降低聚醚砜的收缩率作用更好，还通过控制聚醚砜的聚合度来使改性后的复合改性材料在收缩率与力学性能之间达到最佳平衡关系，从而使得到的复合改性材料在具有较低的收缩率的条件下，也具有优异的力学性能，使其可以在更多领域中得到应用。上述一种聚醚砜复合改性材料，其中，所述的纳米硅藻土粒径为10-80nm；纳米硅藻土粒径越小，分散性越差，纳米硅藻土粒径越大，对聚醚砜的收缩率降低作用越差；优选的，所述的纳米硅藻土粒径为30-50nm；最优选的，所述的纳米硅藻土粒径为40nm。上述一种聚醚砜复合改性材料，其中，所述的改性剂为对甲基苯甲酸与二苯醚组成的混合物；所述的改性剂既能改善纳米硅藻土与聚醚砜的相容性，又能在纳米硅藻土表面形成极性基团，利于分散；优选的，所述的改性剂中对甲基苯甲酸与二苯醚的物质的量之比为1︰1。上述一种聚醚砜复合改性材料，其中，聚苯硫醚的聚合度越大，则交联后复合改性材料的收缩率越小，力学性能越差，聚苯硫醚的聚合物越小，则交联后复合改性材料的收缩率越大，力学性能越好，因此，选择合理的聚苯硫醚聚合度，是平衡收缩率和力学性能的重要手段。所述的聚苯硫醚的聚合度为500-800；优选的，所述的聚苯硫醚的聚合度为600-700；最优的，所述的聚苯硫醚的聚合度为650；通过优选，得到的复合改性材料既收缩率小，也具有较好的力学性能，适合在更多领域中的应用。其中，所述的聚醚砜聚合度为1600-2000；优选的，所述聚醚砜的聚合度为1700-1900；最优选的，所述的聚醚砜的聚合度为1800；通过优选，得到的复合改性材料既收缩率小，也具有较好的力学性能。上述一种聚醚砜复合改性材料，其中，所述的偶联剂为巯丙基三甲氧基硅烷偶联剂；巯丙基三甲氧基硅烷能增加纳米硅藻土与聚醚砜以及改性剂之间的相容性，提高复合改性材料的性能。其中，所述的交联剂为对甲苯磺酸，该交联剂能将两种不同聚合度的聚合物原材料适当交联，对降低复合改性材料的收缩率具有促进作用。上述一种聚醚砜复合改性材料，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改性材料的力学性能，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聚醚砜复合改性材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将纳米硅藻土用偶联剂进行处理；（2）将经过偶联剂处理的纳米硅藻土用改性剂进行包覆处理；（3）将包覆后的纳米硅藻土与聚醚砜混合均匀后在电场中进行复合处理，得到混合料；（4）将混合料与聚苯硫醚、交联剂、硬脂酸钙、聚苯并咪唑混合均匀后在进行复合处理，得到聚醚砜复合改性材料。一种聚醚砜复合改性材料的制备方法，先用偶联剂对纳米硅藻土进行偶联处理，增加纳米硅藻土与改性剂、聚醚砜的相容性；再用改性剂对纳米硅藻土进行改性处理，并在其表面形成极性基团；最后利用外电场使纳米硅藻土表面和聚醚砜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，使纳米硅藻土均匀分散的同时，也能与聚醚砜链上的极性基团键接，从而使纳米硅藻土的收缩率降低效果得到最大程度的体现，使得到的改性聚醚砜收缩率显著减小；该制备方法简单可靠，适合用于聚醚砜复合改性材料的大规模、工业化生产。上述一种聚醚砜复合改性材料的制备方法，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，使纳米硅藻土分散性更好，且对偶联处理具有促进作用。上述一种聚醚砜复合改性材料的制备方法，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，从而能促进纳米硅藻土的分散和键接作用，降低改性聚醚砜的收缩率。优选的，所述的电场强度为0.5-2kv/m；电场强度过小，极化效果弱，对纳米硅藻土的分散效果差；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，可能降低复合改性材料的性能；最优选的，所述的电场强度为0.8-1.5kv/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，对纳米硅藻土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、本专利技术复合改性材料针对性的筛选改性剂、偶联剂和交联剂的种类，使纳米硅藻土与聚醚砜之间的相容性更好，在聚醚砜中的分散性更好，纳米硅藻土对聚醚砜的收缩率降低作用更好。2、本专利技术复合改性材料通过控制聚醚砜和聚苯硫醚的聚合度来使改性后的复合改性材料在收缩率与力学性能之间达到最佳平衡关系，使得到的复合改性材料收缩率小的条件下，也具有优异的力学性能。3、本专利技术复合改性材料的制备方法，利用外电场的极化作用，能促进纳米硅藻土在聚醚砜体系中的分散和键接，纳米硅藻土的收缩率降低效果更好，得到的复合改性材料的收缩率更小。4、本专利技术复合改性材料的制备方法简单、可靠，适合聚醚砜复合改性材料的大规模、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
所实现的技术均属于本专利技术的范围。实施例1（1）将8份的纳米硅藻土用0.8份的巯丙基三甲氧基硅烷进行处理；（2）将经过偶联剂处理的纳米硅本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚醚砜复合改性材料，其特征在于，包括以下重量份原材料制备得到：10‑15份的聚苯硫醚、55‑75份的聚醚砜、5‑10份的纳米硅藻土、3‑5份的改性剂、0.5‑1.2份的偶联剂、0.1‑0.3份的交联剂、5‑8份的硬脂酸钙、5‑10份的聚苯并咪唑；所述改性剂为对甲基苯甲酸与二苯醚组成的混合物；所述偶联剂为巯丙基三甲氧基硅烷偶联剂，所述交联剂为对甲苯磺酸；所述聚苯硫醚的聚合度为500‑800；所述聚醚砜聚合度为1600‑2000。

【技术特征摘要】
1.一种聚醚砜复合改性材料，其特征在于，包括以下重量份原材料制备得到：10-15份的聚苯硫醚、55-75份的聚醚砜、5-10份的纳米硅藻土、3-5份的改性剂、0.5-1.2份的偶联剂、0.1-0.3份的交联剂、5-8份的硬脂酸钙、5-10份的聚苯并咪唑；所述改性剂为对甲基苯甲酸与二苯醚组成的混合物；所述偶联剂为巯丙基三甲氧基硅烷偶联剂，所述交联剂为对甲苯磺酸；所述聚苯硫醚的聚合度为500-800；所述聚醚砜聚合度为1600-2000。2.根据权利要求1所述的复合改性材料，其特征在于，所述改性剂中对甲基苯甲酸与二苯醚的物质的量之比为1︰1。3.根据权利要求1所述的复合改性材料，其特征在于，所述聚苯硫醚的聚合度为600-700。4.根据权利要求3所述的复合改性材料，其特征在于，所述聚苯硫醚的聚合度为650。5.根据权利要求1所述的复合改性材料，...

【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