一种抗撕裂的聚苯硫醚复合膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗撕裂的聚苯硫醚复合膜及其制备方法，制备方法包括以下步骤：将聚苯硫醚无纺布分别覆盖在芳纶短切纤维层的上下表面，形成以聚苯硫醚无纺布为顶层和底层，以芳纶短纤为中间层的三层复合结构，并采用热压工艺制备得到聚苯硫醚复合膜。聚苯硫醚无纺布原位受热熔化，聚苯硫醚无纺布熔体对芳纶短切纤维表面的具有良好浸润性，热压过后聚苯硫醚熔体牢固地粘接在芳纶短切纤维表面，从而提高了聚苯硫醚复合膜的抗撕裂能力。本发明专利技术工艺步骤简单，易操作，具有良好的工业运用前景。具有良好的工业运用前景。具有良好的工业运用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种抗撕裂的聚苯硫醚复合膜及其制备方法


[0001]本专利技术属于复合膜
，尤其涉及一种抗撕裂的聚苯硫醚复合膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚苯硫醚(Polyphenylene sulfide，缩写PPS)是一种苯环和硫醚键相互交替的半晶性聚合物，具有优异的热稳定性、耐化学性、阻燃性等，应用于交通、环保、航空航天、国防军工等领域，被叫做“六大工程塑料”、“八大宇航材料”之一。PPS较突出的优点包括耐高温、耐辐射、耐腐蚀，机械性能、电性能、阻燃性和生物相容性良好，成型方法多样，用途广泛，此外其制品还可进行二次加工。但它也有不足与缺点，如链结构刚性大，导致PPS树脂的机械性能不高，尤其是抗撕裂性能较低，这在一定程度上限制了其应用。
[0003]中国专利公开号CN108437487A的专利技术专利公开了“一种高玻璃纤维含量的聚苯硫醚复合材料及其制备方法”，该方法是使用聚苯硫醚无纺布以及玻璃纤维布作为原料，通过交互叠放并通过热压成型，当玻璃纤维的含量高于70％时且在现有技术的基础上，进一步提高了复合材料的拉伸强度、弯曲强度。然而，玻璃纤维增强聚苯硫醚复合材料很难成型，并且因其结构不稳定，抗撕裂效果并没有显著增加。
[0004]中国专利公开号CN114573984A的专利技术专利公开了“一种液体硅胶接枝改性增韧聚苯硫醚及其制备方法”。该方法液体硅胶、聚苯硫醚树脂、引发剂和促进剂分散均匀后通过第一双螺杆挤出机熔融反应、挤出、冷却、切粒、干燥后得接枝聚苯硫醚树脂颗粒，之后与偶联剂、抗氧剂及加工助剂分散均匀后通过第二双螺杆挤出机挤出造粒。此法提高了改性增韧聚苯硫醚材料的韧性，电性能，耐磨性，抗疲劳性，但是，抗撕裂性仍是一项挑战并且工序繁杂，添加有机溶剂过多，导致制备过程不够简洁。
[0005]通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：对聚苯硫醚进行工艺制备、改性虽然能在一定程度上提高其性能，但是聚苯硫醚在热熔过程中时间过短会直接影响聚苯硫醚的流动性从而间接影响玻璃纤维和/或碳纤维的形变；改性中的动态硫化接枝技术是将聚苯硫醚分子链中的不稳定自由基反应形成化学键后引入含硅柔性基团后，只针对性有效解决了聚苯硫醚容易被氧化变色的缺点，而在抗撕裂性上没有进行针对性的改进。
[0006]本专利技术旨在提供一种抗撕裂的聚苯硫醚复合膜，聚苯硫醚无纺布分别覆盖在芳纶短切纤维层的上下表面，形成以聚苯硫醚无纺布为顶层和底层，以芳纶短纤为中间层的三层复合结构，并采用热压工艺制备得到聚苯硫醚复合膜。聚苯硫醚无纺布原位受热熔化，聚苯硫醚无纺布熔体对芳纶短切纤维表面的具有良好浸润性，热压过后PPS熔体牢固地粘接在芳纶短切纤维表面，从而提高了聚苯硫醚复合膜的抗撕裂能力。本专利技术工艺步骤简单，易操作，具有良好的工业运用前景。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于，针对现有技术的上述不足，提供一种抗撕裂的聚苯硫醚复合
膜及其制备方法，所述制备聚苯硫醚复合膜的方法制造工艺步骤简单，易操作，复合材料的抗撕裂性大幅提高，具有良好的工业运用前景。
[0008]本专利技术的一种利用芳纶短纤提高PPS复合纸抗撕裂性的方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0009](a)将芳纶短切纤维沉积到聚苯硫醚无纺布的上表面，得到负载有芳纶短切纤维的聚苯硫醚无纺布；
[0010](b)将聚苯硫醚无纺布覆盖在负载有芳纶短切纤维的聚苯硫醚无纺布的上表面，形成以聚苯硫醚无纺布为顶层和底层，以芳纶短纤为中间层的三层复合结构；
[0011](c)对步骤(b)所述的三层复合结构采用热压工艺制备得到聚苯硫醚复合膜。
[0012]进一步的，步骤(a)中，所述聚苯硫醚无纺布克重为20
‑
200g/m2；
[0013]进一步的，步骤(b)中，所述的沉积方法包括但不限于干法造纸、静电植绒、斜网抄造、抽滤中的一种。
[0014]进一步的，聚苯硫醚复合膜顶层、中间层和底层按质量份数比为(25
‑
60)：(5
‑
20)：(25
‑
60)；
[0015]优选的，所述的聚苯硫醚复合膜顶层、中间层和底层质量分数比为(30
‑
50):(5
‑
15):(30
‑
50)；
[0016]进一步的，步骤(c)中，所述的热压温度为100℃～240℃，热压压强为0.1MPa～0.5MPa，热压辊速为3m/min～50m/min；
[0017]作为优选的，所述的热压温度为100℃～200℃；优选的，所述的热压温度为130
‑
240℃，更优选的，所述的热压温度为180
‑
200℃；
[0018]作为优选的，所述的热压压强为0.2
‑
0.4Mpa；更优选的为0.3
‑
0.4Mpa。
[0019]作为优选的，所述的热压辊速5
‑
50m/min；更优选的，所述的热压辊速10
‑
30m/min；
[0020]另一方面，本公开还提供了一种抗撕裂的聚苯硫醚复合膜，采用上述方法制备得到；
[0021]所述的抗撕裂的聚苯硫醚复合膜为三层复合结构；
[0022]所述的三层复合结构以聚苯硫醚无纺布为顶层和底层，以芳纶短纤为中间层；
[0023]所述的聚苯硫醚复合膜顶层、中间层和底层按质量份数比为(25
‑
60)：(5
‑
20)：(25
‑
60)；
[0024]所述芳纶短线的长度小于15mm，优选的小于10mm，更优选的小于8mm；
[0025]所述的抗撕裂的聚苯硫醚复合膜的撕裂指数至少大于46mN
·
m2/g；
[0026]优选的，所述的聚苯硫醚复合膜的撕裂指数至少大于50mN
·
m2/g；
[0027]所述的抗撕裂的聚苯硫醚复合膜的拉伸强度至少大于150Mpa；优选的大于155Mpa；
[0028]所述的抗撕裂的聚苯硫醚复合膜弯曲强度至少大于240Mpa；优选的大于286Mpa；
[0029]抗冲击强度至少大于27KJ/m2；
[0030]本专利技术通过不破坏芳纶短纤结构，与高温熔融的聚苯硫醚无纺布进行紧密粘合，形成一个中间夹层为芳纶短纤的致密的聚苯硫醚复合膜。聚苯硫醚无纺布原位受热熔化，聚苯硫醚无纺布熔体对芳纶短切纤维表面的具有良好浸润性，热压过后PPS熔体牢固地粘接在芳纶短切纤维表面，从而提高了聚苯硫醚复合膜的抗撕裂能力。
附图说明
[0031]图1：聚苯硫醚复合膜的结构示意图；
[0032]图2：聚苯硫醚无纺布表面电镜图；
[0033]图3：聚苯硫醚复合膜表面电镜图；
具体实施方式
[0034]以下是本专利技术的具体实施例，对本专利技术的技术方案作进一步的描述，但本专利技术并不限于这些实施例。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗撕裂的聚苯硫醚复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(a)将芳纶短切纤维沉积到聚苯硫醚无纺布的上表面，得到负载有芳纶短切纤维的聚苯硫醚无纺布；(b)将聚苯硫醚无纺布覆盖在负载有芳纶短切纤维的聚苯硫醚无纺布的上表面，形成以聚苯硫醚无纺布为顶层和底层，以芳纶短纤为中间层的三层复合结构；(c)对步骤(b)所述的三层复合结构采用热压工艺制备得到聚苯硫醚复合膜。其中，步骤(a)中，所述聚苯硫醚无纺布克重为20
‑
200g/m2。2.如权利要求1所述的一种抗撕裂的聚苯硫醚复合膜的制备方法，其特征在于，步骤(b)中，所述的沉积方法包括干法造纸、静电植绒、斜网抄造、抽滤中的一种。3.如权利要求1所述的一种抗撕裂的聚苯硫醚复合膜的制备方法，其特征在于，聚苯硫醚复合膜顶层、中间层和底层按质量份数比为(25
‑
60)：(5
‑
20)：(25
‑
60)；优选的，所述的聚苯硫醚复合膜顶层、中间层和底层质量分数比为(30
‑
50):(5
‑
15):(30
‑
50)。4.如权利要求1所述的一种抗撕裂的聚苯硫醚复合膜的制备方法，其特征在于，步骤(c)中，所述的热压温度为100℃～240℃，热压压强为0.1MPa～0.5MPa，热压辊速为3m/min～50m/min。5.如权利要求4所述的一种抗撕裂的聚苯硫醚复合膜的制备方法，其特征在于，所述的热压温度为100℃～200℃；优选的，所述的热压温度为130
‑
240℃，更优选...

【专利技术属性】
技术研发人员：王罗新，姚松俊，王佳琪，夏甜甜，殷龙，伍梦云，蔡玉寒，杨诗文，熊思维，
申请(专利权)人：武汉纺织大学，
类型：发明
国别省市：