一种玻纤增强聚苯醚复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种玻纤增强聚苯醚复合材料及其制备方法，微量的柠檬酸金钾和钨酸钠有效提高玻纤的耐蠕变性能，进而有效提高玻纤的结构稳定性，避免因其蠕变导致产品尺寸不稳定、变形。由于玻纤耐蠕变性能提高，使之得以被应用在高精密要求的仪表外壳、灯罩、光学化学仪器零件、透明薄膜、电容器介质层的制造生产中。

A Glass Fiber Reinforced Polyphenylene Ether Composite and Its Preparation Method

The invention discloses a glass fiber reinforced polyphenyl ether composite material and a preparation method thereof. Trace amounts of gold potassium citrate and sodium tungstate can effectively improve the creep resistance of the glass fiber, thereby effectively improving the structural stability of the glass fiber and avoiding the dimensional instability and deformation of the product due to creep. As the creep resistance of glass fiber is improved, it can be used in the manufacture of high precision instrument shell, lamp shade, optical chemical instrument parts, transparent film and capacitor dielectric layer.

【技术实现步骤摘要】
一种玻纤增强聚苯醚复合材料及其制备方法
本专利技术涉及高分子材料
，具体涉及一种玻纤增强聚苯醚复合材料及其制备方法。
技术介绍
聚苯醚填充玻纤后，具有较高的机械强度，在电气方面更是良好的绝缘材料和隔热保温材料，可以制作各种仪表外壳、灯罩、光学化学仪器零件、透明薄膜、电容器介质层等。但现有的玻纤材料分子间作用力低，纤维在长时间力的作用下容易发生较大的蠕变，导致尺寸、形态的不稳定，严重限制了玻纤增强聚苯醚材料在许多方面特别是高精密要求的仪表外壳、灯罩、光学化学仪器零件、透明薄膜、电容器介质层等领域的应用。此外，填充玻纤的聚苯醚复合材料在注塑过程中容易形成浮纤，导致复合材料本身的强度下降。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术公开一种低蠕变的玻纤增强聚苯醚复合材料。本专利技术的目的通过以下技术方案实现：一种玻纤增强聚苯醚复合材料，其原料按重量计包括：聚苯醚90-120份；玻纤20-45份；柠檬酸金钾0.002-0.009份；钨酸钠0.6-1.9份；次磷酸0.001-0.005份。本专利技术中，聚苯醚、玻纤均可选用任一种现有技术实现。柠檬酸金钾（GoldPotassiumCitrate）是一种化学物质，分子式是KAu2N4C12H11O8。白色结晶粉末，易溶于水，微溶于醇，难溶于醚。可选用任一种现有技术实现。钨酸钠，无色结晶或白色结晶性粉末。在干燥空气中风化，100℃时失去结晶水。溶于水，不溶于乙醇。相对密度3.23～3.25。熔点698℃（无水品）。用于媒染剂、分析试剂、催化剂、水处理药剂，制造防火、防水材料，以及磷钨酸盐、硼钨酸盐等。次磷酸为无色油状液体或易潮解的结晶。密度1.493g/cm3。熔点26.5℃。易溶于热水、乙醇、乙醚。溶于冷水。加热到130℃时则分解成正磷酸和磷化氢。是强还原剂。由次磷酸钠通过离子交换树脂处理，进行吸附，解吸，过滤，蒸发浓缩制得。可用作杀菌剂，神经系统的强壮剂，金属表面的处理剂，以及制造催化剂和次磷酸盐等。专利技术人在研究中发现，微量的柠檬酸金钾和钨酸钠有效提高玻纤的耐蠕变性能，进而有效提高玻纤的结构稳定性，避免因其蠕变导致产品尺寸不稳定、变形。由于玻纤耐蠕变性能提高，使之得以被应用在高精密要求的汽车零部件、电子产品元件、仪器仪表部件、航空设备部件的制造生产中。此外专利技术人发现有微量的柠檬酸金钾和次磷酸存在时，便可大幅提高玻纤与聚苯醚材料的相容性，使玻纤均匀地混合在聚苯醚材料中，有效提高所制得的聚苯醚复合材料的力学性能。进一步的，所述玻纤为防浮纤玻纤，其制备方法为将玻纤浸没在去离子水中，同时加入质量为玻纤5倍的3-吡啶磺酸搅拌均匀得到溶液A；将质量为玻纤2倍的乙二醇地加入溶液A中，搅拌均匀得到溶液B；将溶液B倒入水热反应釜中，填充度控制在70～80％；然后密封水热反应釜，将其放入电热恒温鼓风干燥箱中，在温度为140℃，反应30h，反应结束后自然冷却到室温；打开水热反应釜，将产物用蒸馏水、无水乙醇依次洗涤1～3次，于电热恒温鼓风干燥箱中96℃下干燥2h，即得所述防浮纤玻纤。3-吡啶磺酸（3-Pyridinesulfonicacid）可选用任一种现有技术实现。其可有效抑制玻纤在聚苯醚中聚集、浮纤，避免产品表面形成突出点，有利于提注塑产品表面的光洁度。玻纤均匀的填充在聚苯醚材料中，还有利于提高聚苯醚材料的缺口抗冲击强度。本专利技术还提供所述的玻纤增强聚苯醚复合材料的制备方法，其包括如下工序：按设定重量份将聚苯醚、玻纤、柠檬酸金钾、钨酸钠、次磷酸加入高速混合器混合均匀后经双螺杆挤出机加热至190～200℃获得塑化的聚苯醚混合物，然后塑化的聚苯醚混合物被双螺杆挤出机挤出，经牵引、冷却成型、切割处理制备成长度为10-15mm的玻纤增强聚苯醚复合材料。上述制备方法可进一步提高所制得的复合材料的强度。具体实施方式为了便于本领域技术人员理解，下面将结合以及实施例对本专利技术作进一步详细描述：实施例1本实施例提供一种玻纤增强聚苯醚复合材料，其原料按重量计包括：聚苯醚100份；玻纤30份；柠檬酸金钾0.005份；钨酸钠0.9份；次磷酸0.002份。进一步的，所述玻纤为防浮纤玻纤，其制备方法为将玻纤浸没在去离子水中，同时加入质量为玻纤5倍的3-吡啶磺酸搅拌均匀得到溶液A；将质量为玻纤2倍的乙二醇地加入溶液A中，搅拌均匀得到溶液B；将溶液B倒入水热反应釜中，填充度控制在70～80％；然后密封水热反应釜，将其放入电热恒温鼓风干燥箱中，在温度为140℃，反应30h，反应结束后自然冷却到室温；打开水热反应釜，将产物用蒸馏水、无水乙醇依次洗涤1～3次，于电热恒温鼓风干燥箱中96℃下干燥2h，即得所述防浮纤玻纤。本实施例采用现有技术制备。实施例2本实施例提供一种玻纤增强聚苯醚复合材料，其原料按重量计包括：聚苯醚120份；玻纤20份；柠檬酸金钾0.009份；钨酸钠0.6份；次磷酸0.005份。进一步的，所述玻纤市售产品。本实施例采用现有技术制备。实施例3本实施例提供一种玻纤增强聚苯醚复合材料，其原料按重量计包括：聚苯醚90份；玻纤45份；柠檬酸金钾0.002份；钨酸钠1.9份；次磷酸0.001份。进一步的，所述玻纤为防浮纤玻纤，其制备方法为将玻纤浸没在去离子水中，同时加入质量为玻纤5倍的3-吡啶磺酸搅拌均匀得到溶液A；将质量为玻纤2倍的乙二醇地加入溶液A中，搅拌均匀得到溶液B；将溶液B倒入水热反应釜中，填充度控制在70～80％；然后密封水热反应釜，将其放入电热恒温鼓风干燥箱中，在温度为140℃，反应30h，反应结束后自然冷却到室温；打开水热反应釜，将产物用蒸馏水、无水乙醇依次洗涤1～3次，于电热恒温鼓风干燥箱中96℃下干燥2h，即得所述防浮纤玻纤。本实施例采用现有技术制备。实施例4本实施例提供一种玻纤增强聚苯醚复合材料，其原料与实施例1一致。本实施例所述的玻纤增强聚苯醚复合材料的制备方法，其包括如下工序：按设定重量份将聚苯醚、玻纤、柠檬酸金钾、钨酸钠、次磷酸加入高速混合器混合均匀后经双螺杆挤出机加热至190～200℃获得塑化的聚苯醚混合物，然后塑化的聚苯醚混合物被双螺杆挤出机挤出，经牵引、冷却成型、切割处理制备成长度为10-15mm的玻纤增强聚苯醚复合材料。对比例1本对比例提供一种玻纤增强聚苯醚复合材料，其原料按重量计包括：聚苯醚100份；玻纤30份；柠檬酸钾0.005份；钨酸钠0.9份；次磷酸0.002份。对比例2本对比例提供一种玻纤增强聚苯醚复合材料，其原料按重量计包括：聚苯醚100份；玻纤30份；柠檬酸金钾0.005份；柠檬酸钠0.9份；次磷酸0.002份。对比例3本对比例提供一种玻纤增强聚苯醚复合材料，其原料按重量计包括：聚苯醚100份；玻纤30份；柠檬酸金钾0.005份；钨酸钠0.9份；正磷酸0.002份。复合材料的力学性能通过测试所得的弯曲强度判断，材料的抗冲击性通过两种方法表征，一种是通过测试材料的缺口冲击强度和无缺口冲击强度表征，另一种是通过把材料制成150mm*150mm*3mm的方板，把方板通过支撑物架住，用0.5KG的圆球从不同的高度自由落体撞击到方板上，观察方板在多少高度出现裂纹。复合材料的浮纤情况是通过在表面进行抛光处理的模具上把材料制成方板，通过二次原相仪对表面进行观察。对实施例和对比例进行弯曲强度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种玻纤增强聚苯醚复合材料，其原料按重量计包括：聚苯醚                   90‑120份；玻纤                     20‑45份；柠檬酸金钾               0.002‑0.009份；钨酸钠                   0.6‑1.9份；次磷酸                   0.001‑0.005份。

【技术特征摘要】
1.一种玻纤增强聚苯醚复合材料，其原料按重量计包括：聚苯醚90-120份；玻纤20-45份；柠檬酸金钾0.002-0.009份；钨酸钠0.6-1.9份；次磷酸0.001-0.005份。2.根据权利要求1所述的玻纤增强聚苯醚复合材料，其特征在于：所述玻纤为防浮纤玻纤，其制备方法为将玻纤浸没在去离子水中，同时加入质量为玻纤5倍的3-吡啶磺酸搅拌均匀得到溶液A；将质量为玻纤2倍的乙二醇地加入溶液A中，搅拌均匀得到溶液B；将溶液B倒入水热反应釜中，填充度控制在70～80％；然后密封水热反应釜，将其放入电热恒温鼓风干燥...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕素慧，
申请(专利权)人：吕素慧，
类型：发明
国别省市：广东,44