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，包括以下重量份数的原料：改性白石墨烯0.1‑20份、白油0.1‑10份、PPS树脂60‑100份、分散剂0.1‑20份；其中，所述改性白石墨烯为聚合物包覆修饰白石墨烯，所述聚合物的聚合单体为苯乙烯或丙烯酸酯类单体。石墨烯进行聚合物包覆，可提高白石墨烯与PPS基体之间的相容性，实现白石墨烯在PPS基体中均匀分散。进一步的，白石墨烯互相穿插于PPS基体中能形成网状结构，进一步增强PPS的韧性和抗冲击性。

PPS composite and its preparation method

The invention relates to a PPS composite material, comprising the following raw materials of weight fraction: modified white graphene 0.1 20 phr, white oil 0.1 10 phr, PPS resin 60 100 phr, dispersant 0.1 20 phr, wherein the modified white graphene is polymer-coated modified white graphene, and the polymer monomer of the polymer is styrene or acrylic acid. Ester monomers. The compatibility between white graphene and PPS matrix can be improved and the uniform dispersion of white graphene in PPS matrix can be realized by polymer coating of graphene. Furthermore, the interpenetration of white graphene into PPS matrix can form a network structure, and further enhance the toughness and impact resistance of PPS.

【技术实现步骤摘要】
PPS复合材料及其制备方法
本专利技术涉及高分子材料领域，特别是涉及PPS复合材料及其制备方法。
技术介绍
聚苯硫醚(PPS)树脂是一种综合性能优异的热塑性特种工程塑料，其突出特点是耐高温、耐腐蚀、具有优越的机械性能及优良电性能，因此被广泛应用于汽车工业、电子电器和机械工业。但PPS高分子链结构中含有大量刚性苯环，导致PPS的脆性较大，韧性较差，抗冲击强度不理想。实际应用大部分为改性PPS，目前市场大多数厂家采用传统玻纤、碳纤来改性PPS，可一定程度提高改性PPS的抗冲击强度，但仍然不能满足汽车、电子电器等领域所需的轻量化、高抗冲和高导热性需求。因此寻找一种可以改善PPS材料的韧性、导热性，又少量添加易于加工的新材料，是各企业不断追求和研究的目标。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述问题，提供一种韧性好、导热系数高的PPS复合材料。本专利技术提供一种PPS复合材料。具体技术方案为：一种PPS复合材料，包括以下重量份数的原料：改性白石墨烯0.1-20份、白油0.1-10份、PPS树脂60-100份、分散剂0.1-20份；其中，所述改性白石墨烯为聚合物包覆修饰白石墨烯，所述聚合物的聚合单体为苯乙烯或丙烯酸酯类单体。在其中一个实施例中，一种PPS复合材料，包括以下重量份数的原料：改性白石墨烯1-15份、白油0.5-5份、PPS树脂80-100份、分散剂0.5-10份。在其中一个实施例中，所述聚合物单体选自苯乙烯、丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或几种。在其中一个实施例中，所述改性白石墨烯包含以下重量份数的原料：白石墨烯0.5-25份、溶剂50-150份、稳定剂0.05-5份、引发剂0.5-5份、聚合物单体1-10份。在其中一个实施例中，所述改性白石墨烯包含以下重量份数的原料：白石墨烯0.5-18份、溶剂80-120份、稳定剂0.1-1份、引发剂0.5-2份、聚合物单体2-8份。在其中一个实施例中，所述改性白石墨烯的制备方法包括以下步骤：将白石墨烯分散于溶剂中，加入稳定剂，得亲油改性白石墨烯；将所述亲油改性白石墨烯升温至60-120℃，加入引发剂，搅拌10-30min，再加入聚合物单体，反应0.5-2h，即得。在其中一个实施例中，所述白石墨烯为1-20层白石墨烯。在其中一个实施例中，所述溶剂选自水、乙醇、乙二醇、丙三醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯中的一种或几种。在其中一个实施例中，所述稳定剂选自聚乙烯吡咯烷酮、烷基硫酸钠、烷基苯磺酸钠、油胺、油酸中的一种或几种；及/或所述引发剂选自过硫酸铵或偶氮二异丁腈。在其中一个实施例中，所述分散剂选自石蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸钡、季戊四醇硬脂酸酯中的一种或几种；及/或所述白油选自工业级白油或食品级白油，种类选自1#、3#、5#、7#、10#、15#、26#、36#、46#中的一种或几种。本专利技术还提供一种上述PPS复合材料的制备方法。具体技术方案为：一种PPS复合材料的制备方法，包括以下步骤：按上述重量份数称取各原料；将改性白石墨烯、白油、PPS树脂和分散剂混合，得混合物料；将上述混合物料挤出造粒，即得。在其中一个实施例中，所述混合工艺为：加热温度为60-120℃，分散时间5-30min；所述挤出造粒的工艺为：挤出机各区温度范围为270-330℃，机头温度为280-340℃，主机转速为210-560r/min。与现有方案相比，本专利技术具有以下有益效果：上述PPS复合材料，向PPS树脂中添加聚合物包覆修饰白石墨烯，提高了PPS复合材料的韧性和导热性。其中，白石墨烯为单层或少层状二维材料，具有很高的机械强度、柔韧性、高阻隔性、高导热率和自润滑性等特性，可增强PPS材料的韧性和抗热氧老化性等性能，也便于加工成型。对白石墨烯进行聚合物包覆修饰，可提高白石墨烯与PPS基体之间的相容性，实现白石墨烯在PPS基体中均匀分散。进一步的，白石墨烯互相穿插于PPS基体中能形成网状结构，进一步增强PPS的韧性和抗冲击性。本专利技术通过特定的改性方法，充分发挥白石墨烯材料本身的优异特性，实现白石墨烯与PPS基体间的良好物理、化学结合作用，制备的PPS复合材料具备高抗冲击韧性和抗老化性、具有优异的导热性，也易于加工成型，应用范围和市场前景广阔。具体实施方式以下结合具体实施例对本专利技术的PPS复合材料作进一步详细的说明。本专利技术具体实施方式中白石墨烯为层数为1-20层的白石墨烯。本专利技术具体实施方式中所有原料均来源于市售。实施例1本实施例提供一种PPS复合材料，由以下重量份数的原料制备而成：改性白石墨烯2.5份、PPS树脂92份、15#工业级白油2份和聚乙烯蜡3.5份。上述PPS复合材料的制备方法包括以下步骤：步骤1)：改性白石墨烯的制备。将8份白石墨烯加入至圆底烧瓶中，再向圆底烧瓶中加入100ml蒸馏水，然后超声分散，继续向圆底烧瓶中加入0.2份十二烷基硫酸钠，超声高速搅拌，得亲油改性白石墨烯；将10份亲油改性白石墨烯加热至90℃，加入1.5份过硫酸铵，搅拌10min后，再逐滴滴加5份减压蒸馏后的苯乙烯，1h滴完。滴加完毕后，保温30min待反应完成。反应完成后用氨水调节pH值为7，迅速冷却至常温，减压过滤，用蒸馏水洗涤滤饼3-4次后用酒精洗涤1次，然后在60℃真空干燥研磨，即得改性白石墨烯。步骤2)：改性白石墨烯/PPS树脂预混分散。将高速混合机加热温度稳定在80℃后，加入PPS树脂、改性白石墨烯、15#工业级白油、聚乙烯蜡，经高速搅拌机预混分散6min出料，得混合物料；步骤3)：挤出造粒。将双螺杆挤出机各区温度控制稳定在280-310℃、机头温度控制稳定在320℃后，将100份步骤2)的混合物料加入到双螺杆挤出机料筒中，主机转速为280r/min，经混炼、挤出、水冷、拉条切粒得到PPS复合材料。实施例2本实施例提供一种PPS复合材料，由以下重量份数的原料制备而成：改性白石墨烯5份、PPS树脂88份、26#工业级白油3份和聚乙烯蜡4份。上述PPS复合材料的制备方法包括以下步骤：步骤1)：改性白石墨烯的制备。将8份白石墨烯加入至圆底烧瓶中，再向圆底烧瓶中加入100ml蒸馏水，然后超声分散，继续向圆底烧瓶中加入0.2份十二烷基硫酸钠，超声高速搅拌，得亲油改性白石墨烯；将10份亲油改性白石墨烯加热至90℃，加入1.5份过硫酸铵，搅拌10min后，再逐滴滴加5份减压蒸馏后的苯乙烯，1h滴完。滴加完毕后，保温30min待反应完成。反应完成后用氨水调节pH值为7，迅速冷却至常温，减压过滤，用蒸馏水洗涤滤饼3-4次后用酒精洗涤1次，然后在60℃真空干燥研磨，即得改性白石墨烯。步骤2)：改性白石墨烯/PPS树脂预混分散。将高速混合机加热温度稳定在80℃后，加入PPS树脂、改性白石墨烯、26#工业级白油、聚乙烯蜡，经高速搅拌机预混分散10min出料，得混合物料；步骤3)：挤出造粒。将双螺杆挤出机各区温度控制稳定在290-320℃、机头温度控制稳定在330℃后，将100份步骤2)的混合物料加入到双螺杆挤出机料筒中，主机转速为360r/min，经混炼、挤出、水冷、拉条切粒得到PPS复合材料。实施例3本实施例提供一种PPS复合材料，由以下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种PPS复合材料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：改性白石墨烯0.1‑20份、白油0.1‑10份、PPS树脂60‑100份、分散剂0.1‑20份；其中，所述改性白石墨烯为聚合物包覆修饰白石墨烯，所述聚合物的聚合单体为苯乙烯或丙烯酸酯类单体。

【技术特征摘要】
1.一种PPS复合材料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：改性白石墨烯0.1-20份、白油0.1-10份、PPS树脂60-100份、分散剂0.1-20份；其中，所述改性白石墨烯为聚合物包覆修饰白石墨烯，所述聚合物的聚合单体为苯乙烯或丙烯酸酯类单体。2.根据权利要求1所述的PPS复合材料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：改性白石墨烯1-15份、白油0.5-5份、PPS树脂80-100份、分散剂0.5-10份。3.根据权利要求1或2所述的PPS复合材料，其特征在于，所述聚合物单体选自苯乙烯、丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或几种。4.根据权利要求3所述的PPS复合材料，其特征在于，所述改性白石墨烯的制备方法包括以下步骤：将白石墨烯分散于溶剂中，加入稳定剂，得亲油改性白石墨烯；将所述亲油改性白石墨烯升温至60-120℃，加入引发剂，搅拌10-30min，再加入聚合物单体，反应0.5-2h，即得。5.根据权利要求4所述的PPS复合材料，其特征在于，所述白石墨烯为1-20层白石墨烯。6.根据权利要求4所述的PPS复合材料，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：段曦东，段镶锋，李晓丰，
申请(专利权)人：广东纳路纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44