低线性膨胀系数聚苯硫醚/尼龙6复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种聚苯硫醚/尼龙6复合材料及其制备方法，所述聚苯硫醚/尼龙6复合材料由以下原料制备而成：聚苯硫醚树脂、尼龙6树脂、云母粉、扁平玻璃纤维、硫酸钙晶须、钛酸酯偶联剂、乙烯‑马来酸酐‑甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、2,2'‑(1,3‑亚苯基)‑二恶唑啉、N,N'‑双(2,2,6,6‑四甲基‑4‑哌啶基)‑1,3‑苯二甲酰胺、双(2,6‑二叔丁基‑4‑甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯。该聚苯硫醚/尼龙6复合材料具有优异的力学性能和加工性能以及低线性膨胀系数和低翘曲，可应用于汽车领域、航空领域、电子电气领域和家电领域等。

【技术实现步骤摘要】
低线性膨胀系数聚苯硫醚/尼龙6复合材料及其制备方法
本专利技术涉及材料领域，特别是涉及一种低线性膨胀系数聚苯硫醚/尼龙6复合材料及其制备方法。
技术介绍
现有汽车工业，要求不同材料部件之间的装配间隙尽量小，并且尺寸稳定性高，这就要求聚合物材料具有较低的翘曲度和线性膨胀系数。聚苯硫醚(PPS)是一种新型的工程塑料，其拥有机械强度高、介电性好、耐化学溶剂、本质阻燃和高温稳定性优良等优点，在各行各业有着较为广泛的应用。聚酰胺类聚合物的溶解度参数为12.7～13.6，其与聚苯硫醚的溶解度参数12.5较为接近，因此两者具有良好的热力学相容性，尤其在高温条件下几乎可以以任何比例混熔。通过将PPS与PA进行共混，既可以提高PA的刚性、耐热性，降低吸水性同时又可以改进PPS的加工流动性，但是PPS/PA组合物存在线性膨胀系数(CLTE)较大、尺寸稳定性差和加工黏度低等问题，尤其用于汽车领域大型制件时，如保险杠、仪表板、门板等，往往难以满足对制件装配的要求。CLTE是指材料在单位温度变化(ΔT)范围内长度的变化(ΔL)与初始长度(L)的比，CLTE＝ΔL/(L×ΔT)。材料的CLTE与材料的尺寸关系很大，会影响材料制件的装配及装配后的尺寸稳定性。通常降低聚合物线性膨胀系数有两种方法：(1)提高聚合物结晶区的结晶度，由于结晶之后聚合物分子链的活动能力显著减弱，因而降低了聚合物线性膨胀系数；(2)通过添加滑石粉、云母粉、玻璃纤维、硅灰石等无机填料来遏制非结晶区分子的活动能力，同时无机填料受热产生的膨胀非常低，因此可以降低聚合物线性膨胀系数。目前，现有技术中对低线性膨胀系数聚合物组合物体系做了一些研究，例如：中国专利CN109963903A公开了一种聚丙烯组合物(C)，其包含：(i)以聚丙烯组合物(C)的重量为基准计，48至76wt％的无规丙烯共聚物(RPP)，该无规丙烯共聚物根据ISO1133测得的熔体流动速率MFR(230℃)为0.01至2.0g/10min；(ii)以聚丙烯组合物(C)的重量为基准计，23至50wt％的纤维(FB)；和(iii)以聚丙烯组合物(C)的重量为基准计，0.1至10wt％的改性聚丙烯(PMP)；其中，(a)无规丙烯共聚物(RPP)包含聚丙烯(PP1)、聚丙烯(PP2)和聚丙烯(PP3)；(b)聚丙烯(PP1)根据ISO1133测得的熔体流动速率MFR(230℃)为0.1至3.0g/10min；(c)聚丙烯(PP3)具有比聚丙烯(PP2)更低的熔体流动速率，聚丙烯(PP2)具有比聚丙烯(PP1)更低的熔体流动速率；中国专利CN110628131A公开了一种低收缩、低线性膨胀系数聚丙烯复合材料，包含以下重量份的成分：聚丙烯15～65份、填料A20～40份和增韧剂15～30份，所述填料A为滑石粉，所述滑石粉的白度为80～88，所述滑石粉中二氧化硅的质量百分含量为55～60％，所述滑石粉的粒径D50为8.5～12.5μm，所述滑石粉的长径比为20～30；中国专利CN110760129A公开了一种具有低线性膨胀系数的聚丙烯材料及其制备方法，所述具有低线性膨胀系数的聚丙烯材料由以下原料制备而成：聚丙烯树脂、功能化乙烯-辛烯共聚物、相容剂、滑石粉、扁平玻璃纤维、抗氧剂、耐候剂；中国专利CN108752838A公开了一种低线性膨胀系数组合物及其制备方法和应用，其中低线性膨胀系数组合物包括ABS树脂、有机硅酮粉和硫酸钡；中国专利CN111073288A公开了一种低线性膨胀系数聚苯硫醚复合材料及其制备方法，包括以下组分及重量份含量的原料：基体树脂100、抗氧剂0.1-1、润滑剂0.5-2、金云母30-70；中国专利CN108822384A公开了一种低线性热膨胀系数的塑木复合材料，以改性木粉、高密度聚乙烯、羧基聚酯树脂、N,N,N',N'-四(2-羟乙基)己二酰胺、石棉纤维粉、尼龙1010树脂、碳化铪陶瓷粉、偶联剂和润滑剂为原料进行制备。
技术实现思路
基于此，本专利技术的目的在于提供一种具有优异的力学性能和加工性能以及低线性膨胀系数和低翘曲的聚苯硫醚/尼龙6复合材料，可应用于汽车领域、航空领域、电子电气领域和家电领域等。为达到上述目的，本专利技术采用以下方案：一种低线性膨胀系数聚苯硫醚/尼龙6复合材料，该组合物由以下重量份的原料制备而成：聚苯硫醚树脂(PPS)35～80份，尼龙6树脂(PA6)10～25份，云母粉10～40份，聚苯硫醚树脂、尼龙6树脂与云母粉的重量份总和为100份，在其中一些实施例中，所述低线性膨胀系数聚苯硫醚/尼龙6复合材料，由以下重量份的原料制备而成：聚苯硫醚树脂(PPS)43～72份，尼龙6树脂(PA6)13～22份，云母粉15～35份，聚苯硫醚树脂、尼龙6树脂与云母粉的重量份总和为100份，在其中一些实施例中，所述低线性膨胀系数聚苯硫醚/尼龙6复合材料，进一步优选由以下重量份的原料制备而成：聚苯硫醚树脂(PPS)50～65份，尼龙6树脂(PA6)15～20份，云母粉20～30份，聚苯硫醚树脂、尼龙6树脂与云母粉的重量份总和为100份，在其中一些实施例中，所述低线性膨胀系数聚苯硫醚/聚酰胺66组合物，进一步优选由以下重量份的原料制备而成：聚苯硫醚树脂(PPS)54～60份，尼龙6树脂(PA6)16～19份，云母粉22～28份，聚苯硫醚树脂、尼龙6树脂与云母粉的重量份总和为100份，在其中一些实施例中，所述聚苯硫醚树脂的数均分子量为3.5～5.0万。在其中一些实施例中，所述聚苯硫醚树脂的数均分子量为3.8～4.6万。在其中一些实施例中，所述尼龙6树脂的特性黏度为1.17～1.70dL/g。在其中一些实施例中，所述云母粉的厚径比不低于80:1。在其中一些实施例中，所述云母粉的厚径比为80:1～100:1。在其中一些实施例中，所述扁平玻璃纤维的横截面长宽比为3～5:1。在其中一些实施例中，所述扁平玻璃纤维的横截面长宽比为4:1。在其中一些实施例中，所述硫酸钙晶须的长径比为20～100:1。在其中一些实施例中，所述硫酸钙晶须的长径比为40～60:1。在其中一些实施例中，所述钛酸酯偶联剂为单烷氧基脂肪酸钛酸酯偶联剂。本专利技术的另一目的是提供上述低线性膨胀系数聚苯硫醚/尼龙6复合材料的制备方法。上述低线性膨胀系数聚苯硫醚/尼龙6复合材料的制备方法，具体的技术方案，包括以下步骤：(1)将所述苯硫醚树脂和尼龙6树脂干燥，再与所述乙烯-马来酸酐-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉、N,N'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺和双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯混合；(2)将所述云母粉、硫酸钙晶须和钛酸酯偶联剂混合；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低线性膨胀系数聚苯硫醚/尼龙6复合材料，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：/n聚苯硫醚树脂 35～80份，/n尼龙6树脂 10～25份，/n云母粉 10～40份，/n聚苯硫醚树脂、尼龙6树脂与云母粉的重量份总和为100份，/n

【技术特征摘要】
1.一种低线性膨胀系数聚苯硫醚/尼龙6复合材料，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：
聚苯硫醚树脂35～80份，
尼龙6树脂10～25份，
云母粉10～40份，
聚苯硫醚树脂、尼龙6树脂与云母粉的重量份总和为100份，





2.根据权利要求1所述的低线性膨胀系数聚苯硫醚/尼龙6复合材料，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：
聚苯硫醚树脂43～72份，
尼龙6树脂13～22份，
云母粉15～35份，
聚苯硫醚树脂、尼龙6树脂与云母粉的重量份总和为100份，





3.根据权利要求2所述的低线性膨胀系数聚苯硫醚/尼龙6复合材料，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：
聚苯硫醚树脂50～65份，
尼龙6树脂15～20份，
云母粉20～30份，
聚苯硫醚树脂、尼龙6树脂与云母粉的重量份总和为100份，





4.根据权利要求1-3任一项所述的低线性膨胀系数聚苯硫醚/尼龙6复合材料，其特征在于，所述聚苯硫醚树脂的数均分子量为3.5～5.0万；和/或，所述尼龙6树脂的特性黏度为1.17～1.70dL/g；和/或，所述云母粉的厚径比不低于80:1；和/或，所述扁平玻璃纤维的横截面长宽比为3～5:1；和/或，所述硫酸钙晶须的长径比为20～100:1；和/或，所述钛酸酯偶联剂为单烷氧基脂肪酸钛酸酯偶联剂。


5.一种权利要求1-4任一项所述的低线性膨胀系数聚苯硫醚/尼龙6复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将所述聚苯硫醚树脂和尼龙6树脂干燥，再与所述乙烯-马来酸酐-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、2,2'-(1,3-亚苯基)-二恶唑啉、N,N'-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,3-苯二甲酰胺和双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯混合；
(2)将所述云母粉、硫酸钙晶须和钛酸酯偶联剂混合；
(3)将...

【专利技术属性】
技术研发人员：王忠强，蓝承东，丁佳，
申请(专利权)人：广东圆融新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44