一种改性聚苯醚发泡板材的制备方法及应用技术

本发明专利技术涉及一种改性聚苯醚发泡板材的制备方法及应用，属于新材料制备技术领域。采用本发明专利技术提供的制备方法，挤出改性结合模压发泡的生产工艺，可以实现高倍率阻燃聚苯醚板材的连续化生产，生产效率高。采用PA6改性聚苯醚，可以克服分子链的取向，增加分子间的自由体积，可顺利挤出成型8

【技术实现步骤摘要】
一种改性聚苯醚发泡板材的制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及一种改性聚苯醚发泡板材的制备方法及应用，属于新材料制备


技术介绍

[0002]聚苯醚简称PPO，是一种耐高温自阻燃的非结晶树脂，具有优异的尺寸稳定性、耐化学性、耐热性、电绝缘性、高强度机械性能和良好的高耐磨加工性能等，在机械、汽车、电子电器、光伏等众多领域得到广泛应用。
[0003]通常情况下聚苯醚由于自身刚性的链结构，树脂粘度大、流动性差，带来一系列加工难题，常用来与其他树脂如PA、PC、PS、PP等共混制备合金。不经过改性的聚苯醚，发泡能力比较弱，通常发泡倍率比较低，发泡1~3倍。现有技术可以使用HIPS、PS等改性聚苯醚来提高其发泡倍率，可以达到5~10倍，同时带来了性能上的衰减，典型性能如热变形温度和氧指数的降低，不能满足动力电池、5G通讯等领域对高耐温、高阻燃材料的要求。经过改性的聚苯醚具备一定的发泡能力，制备的发泡制品，具有轻质省料、节能环保、抗冲吸能等优点，不仅可以节约大量的原料，减少地球资源的浪费。同时具有优异隔热性，可以应用于电池热管理、新能源汽车隔热等用途。
[0004]有鉴于上述的缺陷，本专利技术以期创设一种改性聚苯醚发泡板材的制备方法及应用，使其更具有产业上的利用价值。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种改性聚苯醚发泡板材的制备方法及应用。
[0006]本专利技术的一种改性聚苯醚发泡板材，按重量份数计包括以下原料：100份聚苯醚；20
>‑
30份尼龙6；10
‑
15份相容剂；0.5
‑
1份抗氧剂。
[0007]进一步的，所述聚苯醚的玻璃化转变温度211℃，密度1.06g/ml，熔体流动速率为4
‑
15g/10min（315℃/10kg），优选蓝星LXR045和LXR050；所述的尼龙6密度为1.13
‑
1.14g/ml，熔体流动速率为2.6
‑
2.8g/10min（260
°
C/2.16 kg）；所述的相容剂为含有马来酸酐基团的聚合物，优选苯乙烯
‑
马来酸酐共聚物即SMA和聚苯醚接枝马来酸酐即PPO
‑
g
‑
MAH；所述抗氧剂为抗氧剂168和抗氧剂1010，二者按照2:1复配而成。
[0008]一种改性聚苯醚发泡板材的制备方法，具体制备步骤为：1）将聚苯醚树脂、尼龙6、相容剂、抗氧剂充分干燥后混合，使用双螺杆挤出机熔融
共混，经口模挤出成型，制成欲发泡改性聚苯醚胚板；2）将欲发泡聚苯醚胚板，置于恒温T的模腔内，充入超临界流体进行渗透、溶胀，达到平衡状态，通过快速泄压发泡，得到发泡10
‑
20倍的聚苯醚发泡板材。
[0009]进一步的，步骤1）中所述熔融共混挤出的方式包括双螺杆熔融共混挤出；所述熔融共混挤出的温度为265
‑
285℃；所述熔融共混挤出的螺杆转速为80~200rpm；所述的口模为衣架型口模，改性欲发泡聚苯醚胚板厚度8
‑
10mm。
[0010]进一步的，步骤2）将改性聚苯醚胚板置于恒温T的模腔内，温度T低于聚苯醚的玻璃化转变温度Tg，优选185℃
‑
195℃。
[0011]进一步的，步骤2）采用的超临界流体为超临界N2和/或CO2，超临界流体压力7.2
‑
20MPa，优选13
‑
16MPa，溶胀平衡时间1
‑
1.5h。
[0012]进一步的，步骤2）通过泄压发泡，体系内压力直接泄压至0，泄压速率10
‑
80MPa/s，优选30
‑
50MPa/s。
[0013]进一步的，步骤2）泄压发泡制备的聚苯醚发泡板材密度50
‑
100g/L，相对于胚板膨胀10
‑
20倍。
[0014]进一步的，步骤2）泄压发泡制备的聚苯醚发泡板材泡孔直径20
‑
50μm，极限氧指数为26
‑
29%，阻燃等级为UL94
‑
V0级。
[0015]一种改性聚苯醚发泡板材的应用，用于制备5G通讯、动力电池及新能源汽车材料。
[0016]借由上述方案，本专利技术至少具有以下优点：（1）采用本专利技术提供的制备方法，挤出改性结合模压发泡的生产工艺，可以实现高倍率阻燃聚苯醚板材的连续化生产，生产效率高。
[0017]（2）聚苯醚PPO分子结构为刚性直链结构，分子结构中没有柔性链节，分子运动困难，分子间自由体积小，宏观表现出玻璃化转变温度高、树脂粘度大、加工困难，在挤出加工中分子容易取向，进而难以进行发泡。采用PA6改性聚苯醚，可以克服挤出加工中分子链的取向，增加分子间的自由体积，可顺利挤出成型8
‑
10mm的板材。
[0018]（3）模压发泡采用超临界流体工艺，泡孔直径小（20
‑
50μm）、发泡倍率高（10
‑
20倍）、极限氧指数高（26
‑
32%）、燃烧等级达到UL94
‑
V0级。
[0019]（4）聚苯醚树脂本体，热变形温度比较高，但是树脂粘度高、流动性差，挤出加工困难，使用PA6改性聚苯醚，改善聚苯醚的流动性，同时降低了聚苯醚的热变形温度。制品热变形温度高（HDT高于150℃），可用于动力电池、储能电池及新能源汽车领域。
[0020]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例详细说明如后。
具体实施方式
[0021]下面结合实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。
[0022]本专利技术所有原料，对其来源没有特别限制，在市场上购买的或按照本领域技术人员熟知的常规方法制备的即可。
[0023]本专利技术所有原料，对其纯度没有特别限制，本专利技术优选采用分析纯或聚丙烯材料
制备领域常规的纯度要求。
[0024]本专利技术所有原料，其牌号和简称均属于本领域常规牌号和简称，每个牌号和简称在其相关用途的领域内均是清楚明确的，本领域技术人员根据牌号、简称以及相应的用途，能够从市售中购买得到或常规方法制备得到。
实施例1
[0025]选用100份聚苯醚PPO（蓝星LXR050，MI（315℃/10 kg）为5g/10min）、30份尼龙6（宇部1013B）、15份相容剂SMA（华雯化工SMA
‑
700）、1份抗氧剂（巴斯夫抗氧剂168：巴斯夫抗氧剂1010为2:1的复配抗氧剂），充分干燥后，通过高速混合机混合。混合物经过同向双螺杆挤出机混炼挤出，加料段温度265
‑
270℃、熔融段2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性聚苯醚发泡板材，其特征在于：按重量份数计包括以下原料：100份聚苯醚；20
‑
30份尼龙6；10
‑
15份相容剂；0.5
‑
1份抗氧剂。2.根据权利要求1所述的一种改性聚苯醚发泡板材，其特征在于：所述聚苯醚的玻璃化转变温度211℃，密度1.06g/ml，熔体流动速率为4
‑
15g/10min（315℃/10kg），优选蓝星LXR045和LXR050；所述的尼龙6密度为1.13
‑
1.14g/ml，熔体流动速率为2.6
‑
2.8g/10min（260
°
C/2.16 kg）；所述的相容剂为含有马来酸酐基团的聚合物，优选苯乙烯
‑
马来酸酐共聚物即SMA和聚苯醚接枝马来酸酐即PPO
‑
g
‑
MAH；所述抗氧剂为抗氧剂168和抗氧剂1010，二者按照2:1复配而成。3.如权利要求1所述的一种改性聚苯醚发泡板材的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：1）将聚苯醚树脂、尼龙6、相容剂、抗氧剂充分干燥后混合，使用双螺杆挤出机熔融共混，经口模挤出成型，制成欲发泡改性聚苯醚胚板；2）将欲发泡聚苯醚胚板，置于恒温T的模腔内，充入超临界流体进行渗透、溶胀，达到平衡状态，通过快速泄压发泡，得到发泡10
‑
20倍的聚苯醚发泡板材。4.根据权利要求3所述的一种改性聚苯醚发泡板材的制备方法，其特征在于：步骤1）中所述熔融共混挤出的方式包括双螺杆熔融共混挤出；所述熔融共混挤出的温度为265
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【专利技术属性】
技术研发人员：李巍，安玉贤，周会鹏，
申请(专利权)人：江苏中科聚合新材料产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：