一种聚苯硫醚复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚苯硫醚复合材料及其制备方法，涉及高分子材料技术领域。本发明专利技术提供的复合材料既保持了聚苯硫醚树脂本身良好的耐温、耐候、耐化学试剂性，同时也极大程度上改善了复合材料的柔韧性，从而开拓了聚苯硫醚复合材料新的应用领域。本发明专利技术提供的聚苯硫醚复合材料可以替代传统尼龙轧带，高柔韧性的聚苯硫醚复合材料制得的扎带具有更高的强度、耐温性、更优异的耐候和耐化学试剂性能。同时，通过控制原料的组成可以制备得到低密度、高强度、良好的耐温性的聚苯硫醚复合材料，从而用于替代铝合金等材料挤出吹塑出异型管材。

【技术实现步骤摘要】
一种聚苯硫醚复合材料及其制备方法
本专利技术涉及高分子材料
，具体而言，涉及一种聚苯硫醚复合材料及其制备方法。
技术介绍
聚苯硫醚(PolyphenyleneSulfide,简称PPS)是一种综合性能优异的特种工程塑料(六大特种工程塑料：聚苯硫醚(PPS)与聚醚醚酮(PEEK)、聚砜(PSF)、聚酰亚胺(PI)、聚芳酯(PAR)、液晶聚合物(LCP))，聚苯硫醚是二十世纪六十年代由美国雪佛龙菲利普斯石油公司研发的一种新型工程塑料，它具有强度高、耐高温、耐化学试剂性、难燃、电性能优良等优点。通过一定方式的改性后的产品，在电子、汽车、机械、化工和航空航天领域均有广泛应用。虽然聚苯硫醚产品性能优异，但树脂本身也存在不足，如韧性差(拉伸断裂伸长率在1-6％(拉伸测试标准ISO527))，材料较脆，在很多重要的应用场合不能适用。例如：传统尼龙扎带存在柔韧性差、耐候性和耐化学试剂性能差等缺陷。鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种聚苯硫醚复合材料及其制备方法以解决上述技术问题。关于聚合物增韧的机理，有研究者早期提出了橡胶增韧机理、银纹-剪切带理论，后期发展了空化机理、逾渗理论等。增韧剂是一种含有活性基团可与基材树脂发生化学反应，形成一定的多相体系，提高产品断裂伸长率和冲击强度，赋予产品具有一定的增韧效果。增韧剂可分为橡胶类增韧剂、热塑性弹性体类增韧剂和其他类型的增韧剂。而不同类型的增韧剂，有着不同的增韧机理。本专利技术中选择添加增韧剂从而提升聚苯硫醚复合材料的断裂伸长率和冲击强度，同时起到一定的增韧效果。本专利技术是这样实现的：本专利技术提供了一种聚苯硫醚复合材料，其包括如下重量份数计的原料：线性聚苯硫醚43.4-91.8份、增强填充材料0-30份、色母粒0-5份、增韧剂8-20份、抗氧剂0.1-0.6份和润滑剂0.1-1.0份。本专利技术提供了一种聚苯硫醚复合材料，其包括如下重量份数计的原料：线性聚苯硫醚74-90份、增强填充材料0-10份、色母粒0-5份、增韧剂8-20份、抗氧剂0.1-0.6份和润滑剂0.1-0.8份；优选地，聚苯硫醚复合材料包括如下重量份数计的原料：线性聚苯硫醚74-88份、增强填充材料0-5份、色母粒5份、增韧剂8-20份、抗氧剂0.1-0.6份和润滑剂0.3-0.8份。在本专利技术应用较佳的实施方式中，上述增强填充材料为玻纤或矿纤；优选地，玻纤为短切玻纤，玻纤的长度为3-6mm，直径为4-15μm；优选地，矿纤长度为0.5-6mm，直径为4-20μm。在本专利技术应用较佳的实施方式中，上述增韧剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯多元共聚物。在本专利技术应用较佳的实施方式中，上述色母粒由如下重量份数计的原料制得：线性聚苯硫醚78.4-79.8份、色粉10-20份、抗氧剂0.1-0.6份和润滑剂0.1-1.0份。在本专利技术应用较佳的实施方式中，上述抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂126、抗氧剂1010和抗氧剂3114中的至少一种。在本专利技术应用较佳的实施方式中，上述线性聚苯硫醚是具有高流动性的线性聚苯硫醚。在本专利技术应用较佳的实施方式中，上述润滑剂选自脂肪酸酰胺类、烃类、脂肪酸类、酯类、醇类、金属皂类、硅氧烷润滑剂和复合润滑剂类中的至少一种。在本专利技术应用较佳的实施方式中，上述酯类选自双季戊四醇硬脂酸酯、甘油三羟硬脂酸酯和硬脂酸正丁酯中的至少一种。在本专利技术应用较佳的实施方式中，上述烃类选自微晶石蜡、液体石蜡、固体石蜡、氯化石蜡、氯乙烯蜡、氧化氯乙烯蜡和蒙旦蜡中的至少一种。在本专利技术应用较佳的实施方式中，上述硅氧烷润滑剂选自甲基硅油、苯甲基硅油、乙基硅油和硅酮微粉中的至少一种。金属皂类选自硬脂酸金属盐。在本专利技术应用较佳的实施方式中，上述润滑剂选自双季戊四醇硬脂酸酯、蒙旦蜡、硬脂酸金属盐和硅酮微粉中的至少一种。本专利技术还提供了一种聚苯硫醚复合材料的制备方法，制备方法包括：将色母粒、抗氧剂、润滑剂、线性聚苯硫醚、增强填充材料和增韧剂混合后，置于挤出机中挤出。在本专利技术应用较佳的实施方式中，上述制备方法包括先将色母粒、抗氧剂、润滑剂和线性聚苯硫醚混合，通过主喂料加入到双螺杆挤出机中，然后再将增韧剂通过下游侧喂料加入双螺杆挤出机；然后将增强填充材料通过下游侧喂料加入双螺杆挤出机中，依次进行加热、混合、拉条、冷却和切粒工序。在本专利技术应用较佳的实施方式中，上述制备方法还包括色母粒的制备，色母粒的制备包括将线性聚苯硫醚、色粉、润滑剂混合后通过挤出机挤出。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术通过添加增韧剂，制备出一种具有高柔韧性、高耐温、耐候和耐化学试剂性的聚苯硫醚复合材料，使得该复合材料既保持了聚苯硫醚树脂本身良好的耐温、耐候、耐化学试剂性，同时也极大程度上改善了复合材料的柔韧性，从而开拓了聚苯硫醚复合材料新的应用领域。本专利技术提供的聚苯硫醚复合材料可以替代传统尼龙扎带，高柔韧性的聚苯硫醚复合材料制得的扎带具有更高的强度、耐温性、更优异的耐候和耐化学试剂性能。同时，通过控制原料的组成可以制备得到低密度、高强度、良好的耐温性的聚苯硫醚复合材料，从而用于替代铝合金等材料挤出吹塑出异型管材。具体实施方式现将详细地提供本专利技术实施方式的参考，其一个或多个实例描述于下文。提供每一实例作为解释而非限制本专利技术。实际上，对本领域技术人员而言，显而易见的是，可以对本专利技术进行多种修改和变化而不背离本专利技术的范围或精神。例如，作为一个实施方式的部分而说明或描述的特征可以用于另一实施方式中，来产生更进一步的实施方式。本专利技术提供了一种聚苯硫醚复合材料，其包括如下重量份数计的原料：线性聚苯硫醚43.4-91.8份、增强填充材料0-30份、色母粒0-5份、增韧剂8-20份、抗氧剂0.1-0.6份和润滑剂0.1-1.0份。专利技术人提供了一种新的制备聚苯硫醚复合材料的配方，使用该配方可以制备获得具有高柔韧性、高耐温、耐候和耐化学试剂性的聚苯硫醚复合材料。具体的，原料中设置线性聚苯硫醚以降低材料基材刚性。可选的，线性聚苯硫醚为在310℃条件下测量时，熔体粘度为1220poise。剪切速率为1200/s(ISO11443)。原料中通过设置增韧剂以改善复合材料的柔韧性。原料中添加润滑剂和色母粒可明显提高部件表面质量和产品外观。色母粒的添加量可以设置为0份。与添加色母粒的聚苯硫醚复合材料的性能相比，当色母粒的添加量为0份时聚苯硫醚复合材料的性能基本保持一致。经过生产验证表明，采用上述配方，既可以制备高柔韧性的聚苯硫醚复合材料以用于生产扎带，也可以通过调整原料中增韧剂含量等方式制备得到低密度、高强度、良好的耐温性的聚苯硫醚复合材料，从而用于生产异型管材。需要说明的是，专利技术人首次提出将聚苯硫醚复合材料应用于挤出棒材、管材、扎带等的生产。本专利技术提供了一种聚苯硫醚复合材料，其包括如下重量份数计的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚苯硫醚复合材料，其特征在于，其包括如下重量份数计的原料：线性聚苯硫醚43.4-91.8份、增强填充材料0-30份、色母粒0-5份、增韧剂8-20份、抗氧剂0.1-0.6份和润滑剂0.1-1.0份。/n

【技术特征摘要】
1.一种聚苯硫醚复合材料，其特征在于，其包括如下重量份数计的原料：线性聚苯硫醚43.4-91.8份、增强填充材料0-30份、色母粒0-5份、增韧剂8-20份、抗氧剂0.1-0.6份和润滑剂0.1-1.0份。


2.根据权利要求1所述的聚苯硫醚复合材料，其特征在于，其包括如下重量份数计的原料：
线性聚苯硫醚74-90份、增强填充材料0-10份、色母粒0-5份、增韧剂8-20份、抗氧剂0.1-0.6份和润滑剂0.1-0.8份；
优选地，所述聚苯硫醚复合材料包括如下重量份数计的原料：
线性聚苯硫醚74-88份、增强填充材料0-5份、色母粒5份、增韧剂8-20份、抗氧剂0.1-0.6份和润滑剂0.3-0.8份。


3.根据权利要求1或2所述的聚苯硫醚复合材料，其特征在于，所述增强填充材料为玻纤和/或矿纤；
优选地，所述玻纤为短切玻纤，所述玻纤的长度为3-6mm，直径为4-15μm；
优选地，所述矿纤长度为0.5-6mm，直径为4-20μm。


4.根据权利要求1或2所述的聚苯硫醚复合材料，其特征在于，所述增韧剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯多元共聚物。


5.根据权利要求1或2所述的聚苯硫醚复合材料，其特征在于，所述色母粒由如下重量份数计的原料制得：线性聚苯硫醚78.4-79.8份、色粉10-20份、抗氧剂0.1-0.6份和润滑剂0.1-1.0份。


6.根据权利要求1所述的聚苯硫醚复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂126、抗氧剂1010和抗氧剂3114中的至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘家永，王敏，廖广明，
申请(专利权)人：富海东营新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37