一种聚苯醚/聚苯乙烯复合材料及其制备制造技术

本发明专利技术涉及一种聚苯醚/聚苯乙烯复合材料及其制备，复合材料包括如下原料：聚苯醚、聚苯乙烯、增韧微球、润滑剂，增韧微球是以丙烯酰氯类化合物改性的树状大分子为核，聚合物为壳的核壳结构的微球，聚合物的单体包括不饱和苯类化合物、不饱和萘类化合物中的至少一种。本发明专利技术先用树状大分子与丙烯酰氯类化合物进行反应生成末端为不饱和双键的大分子，然后以酰化后的树状大分子为模板，经引发剂引发与聚合物单体共聚，生成一种软核硬壳的增韧微球，这种微球与聚苯醚和聚苯乙烯具有良好的相容性，又因内核为具有高度分叉枝化的三维结构，可吸收大量的冲击能量，抵抗裂纹的扩展，同时还发现增韧微球具有改善聚苯醚/聚苯乙烯复合材料低温脆性的作用。温脆性的作用。

【技术实现步骤摘要】
一种聚苯醚/聚苯乙烯复合材料及其制备


[0001]本专利技术属于聚苯醚
，具体涉及一种聚苯醚/聚苯乙烯复合材料及其制备。

技术介绍

[0002]聚苯醚(PPO)，具有良好的低线性膨胀性能、力学性能、电性能、耐热性、阻燃性及化学稳定性，是五大工程塑料中性能最优秀的材料之一，也因此广泛的应用于汽车、电子、机械等领域。但，因PPO分子链中有大量的苯环结构，分子刚性强，极性低，熔体流动性差，结晶性能差，性脆、制品容易残余应力而发生应力开裂，PPO树脂一般不能采用注射成型的方法加工，大大限制了其应用范围。
[0003]为克服以上缺点，人们尝试过对PPO进行共混、共聚、接枝、嵌段等改性处理，其中用与聚苯醚相容性较好的树脂如PS、HIPS进行共混改性是一种成本低、操作简便的方法，也是目前国内最为常见的改性方法之一，如专利CN201110317150.1公开了一种聚苯醚/聚苯乙烯共混合金材料、制备方法及其应用，聚苯醚/聚苯乙烯共混合金材料由包含以下重量份的组分制成：36
‑
90份的聚苯醚、10
‑
50份的聚苯乙烯、0.2
‑
0.7份的润滑剂、0.2
‑
0.5份的抗氧剂和7.1
‑
46.1份的助剂。本专利技术的聚苯醚/聚苯乙烯共混合金材料的制备方法包括以下步骤：称取36
‑
90份聚苯醚、10
‑
50份聚苯乙烯、0.2
‑
0.7份润滑剂、0.2
‑
0.5份抗氧剂和7.1
‑
46.1份助剂。专利CN200810156434.5公开了一种利用支化聚苯乙烯来改善聚苯醚的流动性的方法，其通过加入星型与无规支化聚苯乙烯通过共混改性制备支化聚苯乙烯/PPO合金，选用制得的不同类型星型聚苯乙烯即星型PS、无规支化聚苯乙烯即无规支化PS或市售硬质PS中的一种，按照10
‑
30％的不同的重量份数分别与PPO原粉在密炼机中于280
‑
300℃共混制得不同的PPO/PS合金。该PPO/PS合金相对于线型聚苯乙烯/PPO合金，不仅提高了所得合金的玻璃化转变温度，更加可以大幅度提高熔体的流动性。
[0004]以上两种技术均为采用共混方式对PPO进行改性，PPO和PS均为非晶聚合物，相容性好，可在很宽的比例范围内共混形成合金，由两种技术的实验结果可以看出PPO的热变形温度降低，熔融指数提高，树脂的加工流动性得到了改善，但共混物的韧性，特别是低温韧性受聚苯醚刚性分子主链影响依然较低，因此，对PPO/PS体系进行增韧改进，对PPO的应用具有十分重要的意义。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种聚苯醚/聚苯乙烯复合材料及其制备，首先由树状大分子与丙烯酰氯类化合物进行酰化反应生成末端为不饱和双键的大分子，然后以酰化后的树状大分子为模板，经引发剂引发与聚合物单体共聚，生成一种软核硬壳的增韧微球，这种增韧微球壳材分子上含有大量的苯环，与聚苯醚和聚苯乙烯具有良好的相容性，又因内核为具有高度分叉枝化的三维结构，可吸收大量的冲击能量，抵抗裂纹的扩展。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采取以下具体技术方案：
[0007]一种聚苯醚/聚苯乙烯复合材料，所述复合材料包括如下原料：聚苯醚、聚苯乙烯、
增韧微球、润滑剂，所述增韧微球是以丙烯酰氯类化合物改性的树状大分子为核，聚合物为壳的核壳结构的微球，所述聚合物的单体包括不饱和苯类化合物、不饱和萘类化合物中的至少一种。
[0008]一种聚苯醚/聚苯乙烯复合材料，所述复合材料包括如下重量份原料：50
‑
80份聚苯醚、10
‑
30份聚苯乙烯、10
‑
20份增韧微球，三者的重量和为100份，所述润滑剂占聚苯醚、聚苯乙烯重量和的0.5
‑
2％，所述树状大分子与聚合单体的重量比为3:55
‑
90。
[0009]所述增韧微球的粒径为0.2
‑
0.6μm。
[0010]所述增韧微球先由树状大分子与丙烯酰氯类化合物进行酰化反应生成末端为不饱和双键的改性树状大分子，然后经引发剂引发再与聚合物单体共聚而成。
[0011]所述树状大分子的代数为4.0
‑
8.0，所述树状大分子的最外层为胺基，具体选自聚酰胺
‑
胺树状大分子、聚丙烯亚胺树状大分子中的至少一种。
[0012]所述丙烯酰氯类化合物与树状大分子的重量比为0.04
‑
0.08:1
‑
3，优选为0.04
‑
0.08:3。
[0013]所述丙烯酰氯类化合物包括丙烯酰氯、甲基丙烯酰氯、2
‑
乙基丙烯酰氯、2
‑
丙基丙烯酰氯中的至少一种。
[0014]所述不饱和苯类化合物选自苯乙烯、对甲基苯乙烯、3
‑
甲基苯乙烯、邻甲基苯乙烯中的至少一种。
[0015]所述不饱和萘类化合物选自1
‑
乙烯基萘、2
‑
乙烯基萘中的至少一种。
[0016]优选的，所述聚合物的单体为不饱和苯类化合物与不饱和萘类化合物的配合物，二者的重量比为7
‑
9:1。
[0017]所述增韧微球通过包括如下步骤的制备方法制得：
[0018]S1在惰性氛围、冰浴条件下，向有机溶剂中加入树状大分子溶液、缚酸剂，搅拌条件下滴加丙烯酰氯类化合物溶液进行反应，反应结束后减压蒸馏除去溶剂和丙烯酰氯类化合物，用水洗涤，减压抽真空；
[0019]S2惰性氛围下，向水中加入表面活性剂、步骤S1所得产物，搅拌形成稳定的分散液，升温，加入聚合物单体，引发剂，反应后自然冷却至室温，经离心、洗涤、冷冻干燥得增韧微球。
[0020]步骤S1所述有机溶剂包括但不限于DMF、DMSO；所述树状大分子溶液浓度为5
‑
10wt％，其溶剂包括但不限于甲醇、乙醇中的至少一种；所述丙烯酰氯类化合物溶液包括30
‑
50wt％的丙烯酰氯类化合物，所述丙烯酰氯类化合物溶液在30
‑
60min滴毕，所述丙烯酰氯类化合物溶液使用的溶剂包括但不限于氯仿、二氯甲烷中的至少一种；所述缚酸剂包括氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠或碳酸氢钠中的至少一种，所述缚酸剂的用量为丙烯酰氯类化合物的5
‑
15wt％；所述反应时间为1
‑
3h。
[0021]步骤S2所述升温为升至60
‑
90℃，所述反应时间为12
‑
24h，所述表面活性剂包括十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠中的至少一种，所述表面活性剂的用量为聚合物单体与树状大分子总重的3
‑
6wt％；所述引发剂包括但不限于过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵中的至少本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚苯醚/聚苯乙烯复合材料，其特征在于，所述复合材料包括如下原料：聚苯醚、聚苯乙烯、增韧微球、润滑剂，所述增韧微球是以丙烯酰氯类化合物改性的树状大分子为核，聚合物为壳的核壳结构的微球，所述聚合物的单体包括不饱和苯类化合物、不饱和萘类化合物中的至少一种。2.如权利要求1所述聚苯醚/聚苯乙烯复合材料，其特征在于，所述复合材料包括如下重量份原料：50
‑
80份聚苯醚、10
‑
30份聚苯乙烯、10
‑
20份增韧微球，三者的重量和为100份，所述润滑剂占聚苯醚、聚苯乙烯重量和的0.5
‑
2％，所述树状大分子与聚合单体的重量比为3:55
‑
90。3.如权利要求1所述聚苯醚/聚苯乙烯复合材料，其特征在于，所述增韧微球的粒径为0.2
‑
0.6μm。4.如权利要求1所述聚苯醚/聚苯乙烯复合材料，其特征在于，所述树状大分子包括聚酰胺
‑
胺树状大分子、聚丙烯亚胺树状大分子中的至少一种，代数为4.0
‑
8.0。5.如权利要求1所述聚苯醚/聚苯乙烯复合材料，其特征在于，所述丙烯酰氯类化合物与树状大分子的重量比为0.04
‑
0.08:1
‑
3，优选为0.04
‑
0.08:3；所述丙烯酰氯类化合物包括丙烯酰氯、甲基丙烯酰氯、2
‑
乙基丙烯酰氯、2
‑
丙基丙烯酰氯中的至少一...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟成，陈悦巧，
申请(专利权)人：湖州伟悦高分子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：