一种高绝缘高韧性耐高温聚苯硫醚及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高绝缘高韧性耐高温聚苯硫醚及其制备方法，所述聚苯硫醚包括以下重量比的原料制备而成：聚苯硫醚86‑95％、增韧剂3‑12％、抗氧化剂0.1‑0.5％、气相二氧化硅0.2‑1.2％、云母粉0.5‑1.5％和润滑剂0.2‑0.8％。本发明专利技术的聚苯硫醚韧性大幅度提高，大大提高了拉丝成膜能力和绝缘性能也得到极大的提高，可广泛应用于航空航天等特殊领域。

A High Insulation and Toughness High Temperature Resistant Polyphenylene Sulfide and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种高绝缘高韧性耐高温聚苯硫醚及其制备方法
本专利技术属于新型高性能热塑性树脂领域，具体涉及一种高绝缘高韧性耐高温聚苯硫醚，及其制备方法。
技术介绍
聚苯硫醚(PolyPhenyleneSulfide,以下简称PPS)是一种高性能热塑性树脂，其不仅具有耐化学药品腐蚀、耐高温、阻燃性好、无毒等优点，而且还具有良好的物理机械性能和尺寸稳定性，在制作机械及电子元器件、纤维、薄膜等方面有非常广泛的应用。普通聚苯硫醚虽然具有一定的耐高温和绝缘性能，但由于聚苯硫醚在生产过程中一般伴有大量的副产物硫化钠产生，并且往往夹杂小分子及齐聚物，普通的清洗方法很难从根本上完全去除聚苯硫醚原粉颗粒中所包含的无机离子及小分子、齐聚物，而无机离子的存在会影响产品的绝缘性能并会腐蚀所接触的电子产品，另外由于聚苯硫醚本身韧性太差，在小分子及齐聚物存在的情况下，其韧性及抗拉伸能力将进一步下降。以上缺陷的存在极大的影响了聚苯硫醚在高端及特殊领域的应用。CN109233245A公开了高韧性聚苯硫醚复合材料及其制备方法，具体包括70-80重量份聚苯硫醚、5-10重量份聚碳酸酯、10-15重量份聚酰胺6、1-5重量份乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐、0.5-1.5重量份马来酸酐接枝线性低密度聚乙烯、0.1-0.5重量份碳酸钙晶须、0.5-1重量份玻璃微珠、0.1-0.5重量份硼氢化钠、3-8重量份硅酮粉、1-3重量份硬脂酸锌、1-2重量份苯甲酸钠、0.1-0.5重量份光稳定剂和2-4重量份的硅烷偶联剂组成。CN106243719A公开了一种高韧性的聚苯硫醚组合物及其制备方法，聚苯硫醚15-50重量份，玻璃纤维15-55重量份，立德粉15-30重量份，硅酮粉15-20重量份，聚对苯二甲酸丙二醇酯5-15重量份，硅酮粉1-6重量份，钛酸酯偶联剂5-20重量份和四季戊四醇酯1-2重量份。然而，上述技术方案聚苯硫醚韧性及抗拉伸能力还存在不足，也难以应用于航空航天等特殊领域。综上所述，现有技术仍缺乏一种可应用于航空航天等领域的高性能聚苯硫醚。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种高绝缘高韧性的耐高温聚苯硫醚，本专利技术通过工艺方法及增强改良配方制备的聚苯硫醚满足高端及特殊领域的应用。本专利技术技术方案如下。一种高绝缘高韧性耐高温聚苯硫醚，包括以下重量百分比的原料制备而成：聚苯硫醚86-95％、增韧剂3-12％、抗氧化剂0.1-0.5％、气相二氧化硅0.2-1.2％、云母粉0.5-1.5％和润滑剂0.2-0.8％，所述各原料的重量百分比均基于所述高绝缘高韧性耐高温聚苯硫醚的总重量计。聚苯硫醚本身较脆，这个是众所周知的，所以其一般都要经过改性才使用，气相二氧化硅与云母粉一道起提高绝缘性及增强作用,二者在一定的比例下能够起到协同的作用。作为优选，所述气相二氧化硅和所述云母粉的重量比为(1-1.2):1。在该比例内的气相二氧化硅和云母粉，能够发挥比较好的增加作用。作为优选，所述聚苯硫醚使用前进行了纯化处理，所述纯化处理包括以下步骤：A)将聚苯硫醚加入溶剂中，采用转速为200-300rpm的搅拌机搅拌20-30min，加热到180-260℃恒温2-3h；B)降温到120-125℃，过滤，再用去离子水对固体聚苯硫醚清洗8-10次；C)烘干备用。聚苯硫醚在生产过程中一般伴有大量的副产物硫化钠产生，并且往往夹杂小分子及齐聚物，普通的清洗方法很难从根本上完全去除聚苯硫醚原粉颗粒中所包含的无机离子及小分子、齐聚物，而无机离子的存在会影响产品的绝缘性能并会腐蚀所接触的电子产品，另外由于聚苯硫醚本身韧性太差，在小分子及齐聚物存在的情况下，其韧性及抗拉伸能力将进一步下降。因此，通过纯化，可以大幅减少夹杂小分子及齐聚物等杂质的存在，提升聚苯硫醚的韧性及抗拉伸能力。作为优选，聚苯硫醚是的熔融指数为50-150g/10min，所述聚苯硫醚纯化溶剂为化学纯的N-甲基吡咯烷酮。作为优选，所述增韧剂为乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯酸甲酯三元共聚物。乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯酸甲酯三元共聚物与聚苯硫醚相容性较好，增韧作用比较显著。作为优选，所述抗氧化剂为抗氧化剂P-EPQ。抗氧化剂P-EPQ主要防止聚苯硫醚氧化老化，保持其韧性。作为优选，所述润滑剂为EBS塑料润滑剂、硅酮和硬脂酸中的一种或几种的混合。本专利技术还保护高绝缘高韧性耐高温材料聚苯硫醚的制备方法，包括以下步骤：(1)将纯化后的聚苯硫醚和增韧剂粉碎，云母粉过筛，备用；(2)将粉碎后的聚苯硫醚和增韧剂、润滑剂、抗氧化剂、气相二氧化硅和过筛后的云母粉混合搅拌，通过螺杆挤出机造粒，即可获得成品。作为优选，所述(1)中将聚苯硫醚和增韧剂粉碎至100-200目，云母粉过筛使用的目数为800-1000目。800-1000目云母粉在制备过程中不会熔融，所以必须足够细才能均匀分布在体系中作为优选，所述(2)中搅拌时间为15-30min，所述是造粒螺杆挤出机在300-330℃下熔融造粒。本专利技术的有益技术效果是：(1)本专利技术的PPS韧性大幅度提高，大大提高了PPS的拉丝成膜能力；绝缘性能也得到极大的提高，抗高压击穿能力达到原来的2-3倍。(2)本专利技术保留PPS原有的耐高温的前提下，大幅提高产品的柔韧性及抗高压击穿能力，可广泛应用于航空航天等特殊领域。(3)本专利技术的制备工艺设计合理，操作简单，有利于大规模工业应用。具体实施方式下面对本专利技术的具体实施方式作进一步说明：制备实施例聚苯硫醚的纯化将聚苯硫醚加入化学纯的N-甲基吡咯烷酮中，采用转速为260rpm的搅拌机搅拌30min，加热到210℃恒温2h；随后降温到120℃，过滤，再用去离子水对固体聚苯硫醚清洗8次；所得聚苯硫醚烘干备用。专利技术实施例实施例1(1)将纯化后的90kg聚苯硫醚和6kg乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯酸甲酯三元共聚物粉碎至100-200目，使用目数为800目筛网给云母粉过筛，备用；(2)将(1)的聚苯硫醚和乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯酸甲酯三元共聚物加入螺杆挤出机中，随后加入0.5kg抗氧化剂P-EPQ、1.2kg气相二氧化硅、1.2kg云母粉和0.8kgEBS塑料润滑剂搅拌混合20分钟，然后在330℃下熔融造粒，即可获得成品A1。实施例2本实施例与实施例1不同之处在于，各组分比例不同，气相二氧化硅和云母粉的比例不同，具体如下：(1)将纯化后的93kg聚苯硫醚和4kg乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯酸甲酯三元共聚物粉碎至100-200目，使用目数为800目筛网给云母粉过筛，备用；(2)将(1)的聚苯硫醚和乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯酸甲酯三元共聚物加入螺杆挤出机中，随后加入0.2kg抗氧化剂P-EPQ、1kg气相二氧化硅、1.1kg云母粉和0.6kgEBS塑料润滑剂搅拌混合30分钟，然后在300℃下熔融造粒，即可获得成品A2。实施例3本实施例与实施例1不同之处在于，各组分比例不同，气相二氧化硅和云母粉的比例不同，具体如下：(1)将纯化后的91kg聚苯硫醚和5kg乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯酸甲酯三元共聚物粉碎至100-200目，使用目数为800目筛网给云母粉过筛，备用；(2)将(1)的聚苯硫醚和乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-丙烯酸甲酯三元共聚物加入螺杆挤出机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高绝缘高韧性耐高温聚苯硫醚，其特征在于，包括以下重量比的原料制备而成：聚苯硫醚86‑95％、增韧剂3‑12％、抗氧化剂0.1‑0.5％、气相二氧化硅0.2‑1.2％、云母粉0.5‑1.5％和润滑剂0.2‑0.8％。

【技术特征摘要】
1.一种高绝缘高韧性耐高温聚苯硫醚，其特征在于，包括以下重量比的原料制备而成：聚苯硫醚86-95％、增韧剂3-12％、抗氧化剂0.1-0.5％、气相二氧化硅0.2-1.2％、云母粉0.5-1.5％和润滑剂0.2-0.8％。2.根据权利要求1所述的聚苯硫醚，其特征在于，所述气相二氧化硅和所述云母粉的重量比为(1-1.2):1。3.根据权利要求2所述的聚苯硫醚，其特征在于，所述聚苯硫醚使用前进行了纯化处理，所述纯化处理包括以下步骤：A)将聚苯硫醚加入溶剂中，采用转速为200-300rpm的搅拌机搅拌20-30min，加热到180-260℃恒温2-3h；B)降温到120-125℃，过滤，再用去离子水对固体聚苯硫醚清洗8-10次；C)烘干备用。4.根据权利要求3所述的聚苯硫醚，其特征在于，聚苯硫醚是的熔融指数为50-150g/10min，所述聚苯硫醚纯化溶剂为化学纯的N-甲基吡咯烷酮。5.根据权利要求2或4所述的聚苯硫醚，其特征在于，所述增韧剂为乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：周鸿文，张德明，杨伟明，叶维雪，
申请(专利权)人：珠海长先新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44