一种PPS组合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种PPS组合物，按重量份计，包括以下组分：PPS树脂100份；金属颗粒5‑400份；所述的PPS为线性的，基于PPS组合物的总重量，氯元素含量范围是1500ppm‑3600ppm,本发明专利技术通过选用线性的PPS，并且通过添加一定量的含氯化合物，使PPS组合物中的氯元素含量达到一定值，使PPS与金属颗粒的浸润性得到提升，进而提升了密度和力学性能。

PPS composition and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种PPS组合物及其制备方法
本专利技术涉及高分子材料
，特别是涉及一种PPS组合物及其制备方法。
技术介绍
聚苯硫醚（PPS）具有优异的耐热性、耐溶剂、高尺寸稳定性，还具有优良的介电性能、优良的阻燃性及力学性能，广泛应用于电子电气、汽车、机械、化工等领域。由于PPS具有极佳的流动性及浸润性，特别适合用来做高填充产品，而且，由于增强及填充PPS具有类似金属的声音，适合用来注塑金属质感的产品。普通的增强及矿粉填充的PPS由于填充物的密度较低，其密度很难超过2g/cm3。并且，由于文具、玩具及体育器材行业，对所用材料具有一定的手感及重量要求，因此利用金属填充的高密度PPS材料来制作文具、玩具及体育器材等，可以大大提高设计的自由度，提高生产效率。但是，金属颗粒与PPS的浸润性较差，因此对于密度、力学性能的提升很有限。中国专利201510237846.1公开了酸酐改性的苯乙烯热塑性弹性体在对PPS树脂增韧的同时还可以有效改变PPS树脂体系具有高反应活性、极性和中强酸性，可以在对材料增韧的同时提高树脂的极性，改变酸碱性，进一步可增加树脂熔体高温下对金属表面的润湿性，从而增加与金属之间的粘结力。酸酐官能团的高反应活性决定它可以在一体化注塑成型的瞬间可能和金属表面纳米孔洞中干燥保留下来的T处理剂形成稳定的化学键，该过程进一步增强了PPS树脂与金属材料接触界面的粘结力。但是，上述两件专利的着重点是金属嵌件与树脂材料的浸润性，并且其加入的弹性体增韧效果不足。金属颗粒在树脂基体中的浸润性可以根据PPS组合物的密度、力学性能得知。中国专利2018109351961公开了一种PPS组合物，通过加入一定量的含氯化合物来改变PPS组合物中氯元素的含量，以提高玻纤增强PPS组合物的力学性能。但是，玻璃纤维是一种硅酸盐，其公开的氯元素含量范围，仅适用于玻纤的增强配方，不能直接用在金属颗粒填充的PPS组合物中。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种PPS组合物，其中特选特殊的PPS，相比于其他PPS，本专利技术筛选出的PPS和金属粉末浸润性强，进而提高了PPS组合物的力学性能与密度。本专利技术的另一目的在于，提供上述PPS组合物的制备方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种PPS组合物，按重量份计，包括以下组分：PPS树脂100份；金属颗粒5-400份；所述的PPS为线性的，基于PPS组合物的总重量，氯元素含量范围是1500ppm-3600ppm。优选的，基于PPS组合物的总重量，氯元素含量范围是2500ppm-3300ppm。在优选的范围内，氯元素的存在能够增强PPS的浸润性，与金属颗粒的浸润性更强，更进一步提升了力学性能。所述的氯元素来源于含氯化合物以及PPS树脂。PPS中，会因催化剂的残留、反应单体中氯元素的带入，以及反应副产物的残留而使PPS树脂产品中含有一定量的氯元素。一般的，现阶段大部分树脂生产厂商都会对PPS树脂聚合后进行除氯化物工艺，使出厂的PPS树脂中氯元素残留量很小（基于树脂的重量，一般30-100ppm）。本专利技术发现，PPS组合物中含有一定量的氯元素会影响树脂与金属颗粒填充物之间的界面结合力，进而影响宏观性能。PPS可以分为线性的、非线性的。本专利技术发现，从结构上看，线性PPS由于没有交联结构，一方面其韧性较高，另一方面会具有较好的流变性，易于与金属颗粒结合。试验表明，能够实现本专利技术目的PPS的分子量范围是15000-100000。氯元素含氯测定：参照EN14582标准检测，采用离子色谱法测试，先将PPS组合物样品在氧弹中燃烧，再经碳酸钠吸收液吸收，最后将过滤后的吸收液用IC色谱仪进行分析，根据所得到的色谱图峰位置判定元素种类，色谱峰积分面积确定氯元素的含量。所述含氯化合物选自无机金属氯化物、含氯有机氯化物以及含氯有机高分子化合物中的一种或几种，所述无机金属氯化物选自氯化钠、氯化钾、氯化锂、氯化镁、氯化铝、氯化钙、氯化铁、氯化铜或氯化锌中的一种或几种；所述含氯有机氯化物以及含氯有机高分子化合物选自多氯萘、多氯代苯、多氯代联苯中的一种或几种。优选的，含氯化合物选自氯化钠、氯化钾、氯化锂中的一种或多种。本专利技术优选第一主族的含氯化合物，能够进一步提高PPS与金属颗粒的浸润性。所述的金属颗粒选自铁粉、铝粉、铜粉、银粉、金粉、锌粉中的至少一种。其中所用金属粉末通常可用机械法或者物理化学法制备，由于金属的密度较高，使其在共混物中所占的体积份数较低，因此可以添加较大比例，但是过高的密度及添加量容易导致料条力学强度降低产生断条，使得无法生产，因此对基体树脂的浸润性和力学性能有一定的要求，分子量较低的树脂对金属粉末的浸润性好，分子量较高的树脂的力学性能较好，另外，不同粒径的金属粉末对力学性能也会有不同的加工性能，因此需要对树脂的分子量和金属粉粒径进行优选。所述的金属颗粒的粒径范围是100-10000目。金属颗粒的粒径可以使用激光衍射散射粒度分布测定装置或精密粒度分布测定装置进行测定。为了增加PPS组合物的韧性，按重量份计，还包括0-20份增韧剂。所述的增韧剂选自苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、环氧化乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、环氧化乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、乙烯辛烯共聚物中的至少一种。按重量份计，还包括0-10份的助剂。所说的助剂选自抗氧剂、润滑剂、光稳定剂、热稳定剂中的至少一种。抗氧剂包括主抗氧剂或稳定剂(如受阻酚和/或仲芳基胺)和任选的辅助抗氧化剂(例如磷酸酯和/或硫酯)。合适的抗氧剂包括例如有机磷酸酯，例如亚磷酸三(壬基苯基)酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、二(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯等等，烷基化的一元酚或多元酚；多元酚与二烯的烷基化反应产物，例如四[亚甲基(3,5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸酯)]甲烷等等；对甲酚或二环戊二烯的丁基化反应产物；烷基化氢醌；羟基化硫代二苯醚；烷叉双酚；苄基化合物；β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸与一元醇或多元醇的酯；β-(5-叔丁基-4-羟基-3-甲基苯基)-丙酸与一元醇或多元醇的酯；硫烷基或硫芳基化合物的酯，例如二硬脂基硫代丙酸酯、二月桂基硫代丙酸酯、二(十三烷基)硫代丙酸酯、十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、季戊四醇-四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)]丙酸酯等等；β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)-丙酸的酰胺等等；或者包含至少一种前述抗氧化剂的组合。合适的热稳定剂包括例如有机亚磷酸酯，例如亚磷酸三苯酯、亚磷酸三(2,6-二甲基苯基)酯、亚磷酸三(混合的单和二壬基苯基)酯，等；膦酸酯，例如二甲基苯膦酸酯等；磷酸酯，例如磷酸三甲基酯等；或者包含至少一种前述热稳定剂的组合。合适的光稳定剂包括例如苯并三唑类，例如2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种PPS组合物，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：/nPPS树脂 100份；/n金属颗粒 5-400份；/n所述的PPS为线性的，基于PPS组合物的总重量，氯元素含量范围是1500 ppm-3600ppm。/n

【技术特征摘要】
1.一种PPS组合物，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：
PPS树脂100份；
金属颗粒5-400份；
所述的PPS为线性的，基于PPS组合物的总重量，氯元素含量范围是1500ppm-3600ppm。


2.根据权利要求1所述的PPS组合物，其特征在于，基于PPS组合物的总重量，氯元素含量范围是2500ppm-3300ppm。


3.根据权利要求1或2所述的PPS组合物，其特征在于，所述的氯元素来源于含氯化合物以及PPS树脂。


4.根据权利要求1或2所述的PPS组合物，其特征在于，氯元素含氯测定：参照EN14582标准检测，采用离子色谱法测试，先将PPS组合物样品在氧弹中燃烧，再经碳酸钠吸收液吸收，最后将过滤后的吸收液用IC色谱仪进行分析，根据所得到的色谱图峰位置判定元素种类，色谱峰积分面积确定氯元素的含量。


5.根据权利要求3所述的PPS组合物，其特征在于，所述含氯化合物选自无机金属氯化物、含氯有机氯化物以及含氯有机高分子化合物中的一种或几种，所述无机金属氯化物选自氯化钠、氯化钾、氯化锂、氯化镁、氯化铝、氯化钙、氯化铁、氯化铜或氯化锌中的一种或几种；所述含氯有机氯化物以及含氯有机高分子化...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文超，黄险波，叶南飚，吴小漫，禹权，丁超，
申请(专利权)人：金发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44