一种耐电弧耐电痕高阻燃性的PPE合金材料制造技术

本发明专利技术公开一种耐电弧耐电痕高阻燃性的PPE合金材料及其制备方法，涉及高分子复合材料加工技术领域。本发明专利技术公开的耐电弧、耐电痕、高阻燃性的PPE合金材料，是由以下重量份数的原料组成：聚苯醚30～70份，聚苯乙烯10～45份，增韧剂5～16份，复合抗氧剂0.1～1.0份，润滑剂0.2～3份，磷系阻燃剂5～18份，氮系阻燃剂2～8份，钛白粉0.5～3份，绝缘剂5～20份，相容剂5～15份，硫酸钡8～25份，聚四氟乙烯0.2～2份和紫外线吸收剂0.1～2份。本发明专利技术提供了一种环保型PPE复合合金材料，耐油、强酸、强碱，能适合高温高湿或低温冰冻条件下，仍保证其具有耐老化时间长、耐电痕、耐电弧和高阻燃性能，可满足任何行业对此性能要求的产品需求。行业对此性能要求的产品需求。

【技术实现步骤摘要】
一种耐电弧耐电痕高阻燃性的PPE合金材料


[0001]本专利技术属于高分子复合材料加工
，尤其涉及一种耐电 弧、耐电痕、高阻燃性的PPE合金材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚苯醚(PPE)材料作为世界五大通用工程塑料之一，是一种无毒、 透明、相对密度小，具有优良的机械强度，耐热、阻燃、尺寸稳定性 好，有突出的电绝缘性。其主要缺点是：熔融流动性差，有应力开裂 倾向，加工成型困难，使其单独应用受到了很大限制。
[0003]通过在PPE体系中加入聚苯乙烯(PS)，可以明显改善PPE的流动 性、耐开裂性及加工性能。
[0004]就目前市场对PPE特殊材料要求的:耐电弧、耐电痕、高阻燃、 耐老化、耐油、强酸、强碱。而普通改性PPE材料存在CTI值偏低、 耐电弧性差、容易开裂、耐老化不够等缺点。
[0005]由于PPE材料的耐漏电起痕性能和耐电弧性差，因此，在材料中 添加了绝缘性能特别突出的聚对苯二甲酸乙二醇酯PET，来提高合金 材料的耐油、酸、碱和耐漏电起痕性能和耐电弧性，但由于聚对苯二 甲酸乙二醇酯PET和PPE共混物是一个高度不相容的体系,体系中存 在分散相相区尺寸很大的两相结构,其宏观力学性能特征呈脆性断裂, 为了解决这不相容性，本专利技术技术人员研究并自制了相容剂，即聚苯 乙烯(PS)共聚物相容剂,在本专利技术合金中添加相容剂后，共混物的相 容性得到改善,分散相相区尺寸减小,共混物的拉伸性能呈韧性断裂， 利用钛白粉吸收水份来降低和稳固耐漏电起痕性能和延长耐电弧性 时间，利用添加硫酸钡来加强合金的耐酸、碱强度，利用其它助剂， 制备出了机械性能和物理性能优良的特种合金。
[0006]因此，研制出一种耐老化、耐油、强酸、强碱，耐电弧、耐电痕、 高阻燃的合金材料是本专利技术的研发难点。

技术实现思路

[0007]本专利技术的主要目的是提供一种环保型PPE合金材料，能适合特殊 要求的，即在紫外线、高温高湿或低温冰冻条件下，仍保证其具有耐 老化时间长、高流动性、高抗冲击性和高阻燃性能，可满足油、强酸、 强碱浸泡时间长而不开裂，耐漏电起痕性能和耐电弧性能突出的任何 环境条件下的产品需求。
[0008]为了实现本专利技术的目的，本专利技术提供了一种耐电弧、耐电痕、高 阻燃性的PPE合金材料，是由以下重量份数的原料组成：聚苯醚PPE 30～70份，聚苯乙烯PS10～45份，增韧剂5～16份，复合抗氧剂0.1～ 1.0份，润滑剂0.2～3份，磷系阻燃剂5～18份，氮系阻燃剂2～8 份，钛白粉0.5～3份，绝缘剂聚对苯二甲酸乙二醇酯PET 5～20份， 相容剂5～15份，硫酸钡8～25份，聚四氟乙烯0.2～2份和紫外线 吸收剂0.1～2份。
[0009]现当今市场还没耐电弧、耐电痕性的PPE合金材料。研发人员在 制备一种高韧性、高阻燃性的合金材料时，添加完全不相容的PET后， 在自制相容剂的作用下，出现了意想不
到的效果，当相容剂中添加甲 基丙烯酸缩水甘油酯GMA后，相容剂在PPO与PET相容性上，共混物 的相分离程度随着温度的升高而加大,其热转变温度、动态力学转变 点及相形态均具有组成依赖性。增容剂GMA的加入改善了体系的相容 程度。随着GMA含量的增加,其相容程度提高；分散相尺寸因增容剂 的加入而变小,界面层的结合也得到了很好的改善，从而得到一种耐 电弧、耐电痕性、高阻燃的PPE合金材料。弥补了当今市场上耐电弧、 耐电痕性的PPE合金材料的空缺。本专利技术完全可以应运到需要耐油 性、耐酸、碱性、耐电弧性、耐漏电起性要求较高的行业的产品。
[0010]进一步的，所述相容剂为PS/PPE母粒，所述PS/PPE母粒是由以 下重量份数的原料组成：聚苯醚PPE30份、聚苯乙烯PS 60份、聚乙 烯PE 4份、甲基丙烯酸缩水甘油酯GMA 3份、增韧剂EMA 5份、马 来酸酐MAH3份、引发剂0.3份、苯偶姻0.2份；
[0011]所述PS/PPE母粒的制备方法为：按重量比称取原料，将称取的 各组分原料放入高速搅拌机，经高速搅拌机搅拌2～5min完全混合均 匀后，再经双螺杆挤出机共混挤出，双螺杆挤出机温度在200～260℃， 螺杆转速为35～55Hz，冷却，切粒，制得PS/PPE母粒。
[0012]进一步的，所述增韧剂为苯乙烯
‑
乙烯
‑
丁烯
‑
苯乙烯嵌段共聚物 (SEBS)。
[0013]进一步的，所述复合抗氧剂为主抗氧剂和辅助抗氧剂，所述主抗 氧剂为β
‑
(3，5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧 剂1010)，所述辅助抗氧剂为亚磷酸三(2,4
‑
二叔丁基苯基)酯(抗 氧剂168)。
[0014]进一步的，所述润滑剂为硅酮。
[0015]进一步的，所述磷系阻燃剂为PX220。
[0016]进一步的，所述氮系阻燃剂为MCA。
[0017]进一步的，所述紫外线吸收剂为水杨酸苯酯、二苯甲酮类或苯并 三唑类中任意一种或多种。
[0018]本专利技术还提供了一种耐电弧、耐电痕、高阻燃性的PPE合金材料 的制备方法，具体包括以下步骤：
[0019]按重量份数的配比称取原料，将称取的各组分原料放入高速搅拌 机，经高速搅拌机搅拌2～5min完全混合均匀后，再经双螺杆挤出机 共混挤出，冷却，切粒，制得PPE合金材料。其中，双螺杆挤出机 的温度为220～260℃，螺杆转速为35～55Hz。
[0020]本专利技术取得了以下有益效果：
[0021]1、本专利技术的自制相容剂PS/PPE母料以PPE和PS为基体材料， 利用增韧剂EMA、改性剂甲基丙烯酸缩水甘油酯GMA、引发剂等进行 树脂聚合反应，使PPE和PS、PE能完全融合共混，并可使合金材料 中PPE与PET树脂完全融合共混，从而在本专利技术中具有优异的相容性， 并且制成母粒，易添加，方便生产，在成型过程中直接添加不会出现 料花现象。
[0022]2、本专利技术以PPE和PS为基体材料，其中PPE为主基体材料，利 用自制相容剂PS/PPE母料来进行树脂聚合反应，使PET和PPE能完 全融合共混，提高了本专利技术中各组分间的相容性，从而使本专利技术合金 材料的耐油、酸、碱和耐漏电起痕性能和耐电弧性大幅提升；利用添 加硫酸钡来加强合金的耐酸、碱强度；通过添加PTFE来改善本专利技术 合金材料的耐高低温性能；利用增韧剂、复合抗氧剂、润滑剂、复合 阻燃剂等辅助剂的适当组分和配比来进行合理搭配，使其各组分间相 互作用、相容共混来调整本专利技术的产品性能，使本专利技术在抗高温高湿、 低温冰冻、耐老化、阻燃性能等方面突出。
[0023]3、本专利技术的电绝缘性突出，吸水率小，解决了应力开裂、加工 成型困难的问题，还具有良好的综合机械性能和物理性能，属绿色环 保合金材料，应用前景十分可观。
[0024]4、本专利技术通过在PPE树脂里添加自制的相容性剂和足量的辅助 材料产生了意想不到的效果，材料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐电弧耐电痕高阻燃性的PPE合金材料，其特征在于，是由以下重量份数的原料组成：聚苯醚PPE 30～70份；聚苯乙烯PS 10～45份；增韧剂5～16份；复合抗氧剂0.1～1.0份；润滑剂0.2～3份；磷系阻燃剂5～18份；氮系阻燃剂2～8份；钛白粉0.3～3份；绝缘剂PET 5～20份；相容剂5～15份；硫酸钡8～25份；聚四氟乙烯0.2～2份；紫外线吸收剂0.1～2份。2.根据权利要求1所述的耐电弧耐电痕高阻燃性的PPE合金材料，其特征在于，所述相容剂为PS/PPE母粒，所述PS/PPE母粒是由以下重量份数的原料组成：聚苯醚PPE 30份、聚苯乙烯PS 60份、聚乙烯PE 4份、甲基丙烯酸缩水甘油酯GMA 3份、增韧剂EMA 5份、马来酸酐MAH3份、引发剂0.3份、苯偶姻0.2份；所述PS/PPE母粒的制备方法为：按重量份数的配比称取原料，将称取的各组分原料放入高速搅拌机，经高速搅拌机搅拌2～5min完全混合均匀后，再经双螺杆挤出机共混挤出，双螺杆挤出机温度在200～260℃，螺杆转速为35～55Hz，冷却，切粒，制得PS/PPE母粒。3.根据权利要求1所述的耐...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁文，邹杰安，刘石彬，曾洪锋，袁斌，杨蓓蓓，
申请(专利权)人：上海瑾泰化工有限公司，
类型：发明
国别省市：