高韧性耐磨聚苯硫醚复合材料制造技术

本发明专利技术涉及高分子材料技术领域，更具体地，本发明专利技术涉及一种高韧性耐磨聚苯硫醚复合材料。按重量份计，至少包括：聚苯硫醚30～70份，抗氧剂0.2～0.5份，润滑剂1～3份，增韧剂5～15份，耐磨助剂5～15份，玻璃纤维20～40份。本发明专利技术采用聚苯硫醚、玻璃纤维等制备了高韧性耐磨聚苯硫醚复合材料，聚苯硫醚、玻璃纤维等之间具有较好的协同作用，抗氧剂的加入，提高了复合材料的耐老化性，能够延长其使用寿命；相容增韧剂的加入，提高了复合材料的强度和韧性；耐磨助剂的加入，提高了复合材料的耐磨性；玻璃纤维的加入，提高了复合材料的强度、韧性和耐磨性，制备所得高韧性耐磨聚苯硫醚复合材料强度高，韧性好，抗冲击性能优异，且具有较好的耐磨性能。

High toughness and wear resistance polyphenylene sulfide composite

【技术实现步骤摘要】
高韧性耐磨聚苯硫醚复合材料
本专利技术涉及高分子材料
，更具体地，本专利技术涉及一种高韧性耐磨聚苯硫醚复合材料。
技术介绍
聚苯硫醚英文全称PolyphenyleneSulfide，简称PPS，是一种半结晶性高聚物。聚苯硫醚分子链上大量苯环的存在使其大分子链具有良好的刚性，而硫醚键又能赋予大分子链一定的柔顺性，且苯环与硫醚键相互交替连接，使其大分子结构对称规整，具有较高的结晶度。同时，聚苯硫醚大分子链存在大量共轭大π键，使得PPS性能十分优异。聚苯硫醚的密度为1.36g/cm3，熔点在280～290℃之间，玻璃化转变温度约为90℃，空气中初始分解温度在400℃以上，其具有较高的强度、弹性模量，尺寸稳定性高，热稳定性好，耐化学腐蚀性好，电气性能优越，抗蠕变性好，耐疲劳强度高，且具有抗辐射、阻燃、无毒等特性，这些优良的性能使其与聚醚醚酮(PEEK)、聚砜(PSF)、聚酰亚胺(PI)、聚芳酯(PAR)、液晶聚合物(LCP)一起被称为六大特种工程塑料。聚苯硫醚具有良好的应用前景和经济价值，在电子、汽车、机械、化工等领域均有广泛应用。然而，聚苯硫醚也存在一些缺点：脆性大，韧性差，冲击强度低，耐磨性一般等，这可能是因为其大分子结构中存在大量的苯环，同时其大分子链上苯环和硫原子以σ键相联，键能较低，在复杂的高温环境下，大分子链中的σ键易受到强氧化气体进攻而断裂形成自由基，进而发生氧化交联、大分子链断裂、降解等反应，从而使聚苯硫醚的力学性能出现很大程度的损失，进而导致材料的失效，使用寿命缩短，工作效率降低，进一步造成经济损失，严重影响了企业的正常生产以及限制了PPS纤维应用领域的扩展。针对以上问题，本专利技术致力于提供一种高韧性耐磨聚苯硫醚复合材料，本专利技术采用聚苯硫醚、抗氧剂、润滑剂、增韧剂、耐磨助剂、玻璃纤维制备了高韧性耐磨聚苯硫醚复合材料，制备所得高韧性耐磨聚苯硫醚复合材料强度高，韧性好，抗冲击性能优异，且具有较好的耐磨性能。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的第一个方面提供了一种高韧性耐磨聚苯硫醚复合材料，按重量份计，至少包括：聚苯硫醚30～70份，抗氧剂0.2～0.5份，润滑剂1～3份，增韧剂5～15份，耐磨助剂5～15份，玻璃纤维20～40份。作为一种优选的技术方案，所述抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂1098、抗氧剂S9228、抗氧剂168、抗氧剂P262中的一种或多种。作为一种优选的技术方案，所述润滑剂选自E蜡、硬脂酸钙、硬脂酸钠、硬脂酸锌、季戊四醇硬脂酸酯、乙撑双脂肪酸酰胺、硅酮母粒中的一种或多种。作为一种优选的技术方案，所述增韧剂选自石墨烯、碳纳米管、二氧化硅、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚烯烃弹性体、乙烯丙烯酸酯弹性体中的一种或多种。作为一种优选的技术方案，所述耐磨助剂选自聚四氟乙烯、聚乙烯、双-(3-三乙氧基硅烷丙基)-四硫化物、EVA耐磨剂、铁氟龙、二硫化钼中的一种或多种。作为一种优选的技术方案，所述玻璃纤维选自无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维、改性玻璃纤维中的一种或多种。作为一种优选的技术方案，所述改性玻璃纤维的制备原料包括4-氨基-3,3-二甲基丁基三甲氧基硅烷、(氨基乙基氨基甲基)苯乙基三甲氧基硅烷、玻璃纤维。作为一种优选的技术方案，所述改性玻璃纤维中，4-氨基-3,3-二甲基丁基三甲氧基硅烷、(氨基乙基氨基甲基)苯乙基三甲氧基硅烷的重量比为1：(0.4～1.3)。作为一种优选的技术方案，所述改性玻璃纤维中，4-氨基-3,3-二甲基丁基三甲氧基硅烷、(氨基乙基氨基甲基)苯乙基三甲氧基硅烷的总重量与玻璃纤维的重量比为(0.01～0.03)：1。本专利技术的第二个方面提供了一种高韧性耐磨聚苯硫醚复合材料的制备方法，至少包括以下步骤：将聚苯硫醚、抗氧剂、润滑剂、增韧剂、耐磨助剂、玻璃纤维混合后，经熔融挤出、造粒，制备得到高韧性耐磨聚苯硫醚复合材料。有益效果：本专利技术采用聚苯硫醚、抗氧剂、润滑剂、增韧剂、耐磨助剂、玻璃纤维制备了高韧性耐磨聚苯硫醚复合材料，聚苯硫醚、增韧剂、耐磨助剂、玻璃纤维等之间具有较好的协同作用，抗氧剂的加入，提高了复合材料的耐老化性，能够延长其使用寿命；相容增韧剂的加入，提高了复合材料的强度和韧性；耐磨助剂的加入，提高了复合材料的耐磨性；玻璃纤维的加入，提高了复合材料的强度、韧性和耐磨性，制备所得高韧性耐磨聚苯硫醚复合材料强度高，韧性好，抗冲击性能优异，且具有较好的耐磨性能。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术提供的技术方案中的技术特征作进一步清楚、完整的描述，并非对其保护范围的限制。本专利技术中的“优选的”、“更优选的”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本专利技术实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。此外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本专利技术的范围之外。本专利技术的第一个方面提供了一种高韧性耐磨聚苯硫醚复合材料，按重量份计，至少包括：聚苯硫醚30～70份，抗氧剂0.2～0.5份，润滑剂1～3份，增韧剂5～15份，耐磨助剂5～15份，玻璃纤维20～40份。在一种优选的实施方式中，按重量份计，至少包括：聚苯硫醚50份，抗氧剂0.35份，润滑剂2份，增韧剂10份，耐磨助剂10份，玻璃纤维30份。聚苯硫醚聚苯硫醚，全称为聚亚苯基硫醚，英文名称为Polyphenylenesulfide，简称PPS。聚苯硫醚具有优良的耐高温、耐腐蚀、耐辐射、阻燃、均衡的物理机械性能和极好的尺寸稳定性以及优良的电性能等特点，被广泛用作结构性高分子材料，通过填充、改性后广泛用作特种工程塑料。同时，还可制成各种功能性的薄膜、涂层和复合材料，在电子电器、航空航天、汽车运输等领域获得成功应用。本专利技术对所述的聚苯硫醚没有特别的限制，可以通过制备得到，例如可通过制备得到的聚苯硫醚包括但不限于通过硫化钠法、硫磺溶液法制备得到，也可以通过商购得到，例如可通过商购得到的聚苯硫醚包括但不限于购自浙江新和成股份有限公司，型号为1150C。抗氧剂抗氧剂是一类化学物质，当其在聚合物体系中仅少量存在时，就可延缓或抑制聚合物氧化过程的进行，从而阻止聚合物的老化并延长其使用寿命，又被称为“防老剂”。本专利技术所述抗氧剂为自由基终止剂和/或过氧化物分解剂。自由基终止剂包括受阻酚类抗氧剂、胺类抗氧剂。自由基终止剂的抗氧剂机理属于抑制作用。受阻酚类抗氧剂的主要特征是在酚羟基邻对位含有位阻基团和给电子取代基结构，其抗氧效果与自身的分子结构、相对分子质量和电子离域有关。从分子结构上看，受阻酚类抗氧剂一般可分为对称性和非对称性两大类。非对称型受阻酚类抗氧剂的空间位阻效应较弱，抗氧化效果比传统对称性抗氧剂显著；同时其与硫代酯或其他辅助抗氧剂之间易于形成分子间氢键缔合，协同效应更加优异。受阻酚类抗氧剂还可以分为单酚型抗氧剂和双酚型抗氧剂，双酚型抗氧剂挥发损本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高韧性耐磨聚苯硫醚复合材料，其特征在于，按重量份计，至少包括：聚苯硫醚30～70份，抗氧剂0.2～0.5份，润滑剂1～3份，增韧剂5～15份，耐磨助剂5～15份，玻璃纤维20～40份。/n

【技术特征摘要】
1.一种高韧性耐磨聚苯硫醚复合材料，其特征在于，按重量份计，至少包括：聚苯硫醚30～70份，抗氧剂0.2～0.5份，润滑剂1～3份，增韧剂5～15份，耐磨助剂5～15份，玻璃纤维20～40份。


2.如权利要求1所述的高韧性耐磨聚苯硫醚复合材料，其特征在于，所述抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂1098、抗氧剂S9228、抗氧剂168、抗氧剂P262中的一种或多种。


3.如权利要求1所述的高韧性耐磨聚苯硫醚复合材料，其特征在于，所述润滑剂选自E蜡、硬脂酸钙、硬脂酸钠、硬脂酸锌、季戊四醇硬脂酸酯、乙撑双脂肪酸酰胺、硅酮母粒中的一种或多种。


4.如权利要求1所述的高韧性耐磨聚苯硫醚复合材料，其特征在于，所述增韧剂选自石墨烯、碳纳米管、二氧化硅、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚烯烃弹性体、乙烯丙烯酸酯弹性体中的一种或多种。


5.如权利要求1所述的高韧性耐磨聚苯硫醚复合材料，其特征在于，所述耐磨助剂选自聚四氟乙烯、聚乙烯、双-(3-三乙氧基硅烷丙基)-四硫化物、EVA耐磨剂、铁氟龙、二硫化钼中的一种或多种。


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【专利技术属性】
技术研发人员：涂海锋，侯慧能，胡瑶，
申请(专利权)人：深圳市兴盛迪新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44