System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种聚苯硫醚发泡材料及制备方法技术_技高网

一种聚苯硫醚发泡材料及制备方法技术

技术编号:40339697 阅读:5 留言:0更新日期:2024-02-09 14:28
本发明专利技术涉及一种聚苯硫醚发泡材料及制备方法,属于发泡材料制备技术领域。本发明专利技术通过过氧化物改性和在高温下熟化处理方式而使得聚苯硫醚分子链产生支化或者交联的结构,可以显著提升其熔体强度,借助超临界流体发泡技术成功实现物理发泡聚苯硫醚材料,实现聚苯硫醚特种工程塑料轻量化的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种聚苯硫醚发泡材料及制备方法,属于发泡材料制备。


技术介绍

1、目前,聚苯硫醚(英文名polyphenylene sulfide简称pps,又叫聚苯撑硫醚或聚次苯基硫醚)作为当今塑料工业六大工程塑料之一(在工程塑料排行中继聚酰胺、聚碳酸酯、聚酯、聚甲醛及聚苯醚之后,居第六位),由于它具有特殊性质,在塑料工业中又被称为特种工程塑料,具有无毒、耐高温、耐辐射、阻燃、高模量、高尺寸稳定性及自润滑、耐化学品腐蚀等特殊性质。聚苯硫醚主要以复合材料、纤维、薄膜、热喷涂涂料,高性能泡沫塑料理想的基体材料等形式,在航空航天、国防军工、电子、汽车、机械、家用电器、医疗器械、石油、化工等行业中都有重要用途,是国民经济建设,特别是在高新技术产业发展领域中,目前是不可缺少或无替代的特种工程塑料材料。

2、但是因聚苯硫醚作为特种工程塑料,比重大、熔体强度低、发泡困难、脆性大等问题,限制了其在特种工程塑料轻量化方面的应用。

3、有鉴于上述的缺陷,本专利技术以期创设一种聚苯硫醚发泡材料及制备方法,使其更具有产业上的利用价值。


技术实现思路

1、为解决上述技术问题,本专利技术的目的是提供一种聚苯硫醚发泡材料及制备方法。

2、本专利技术的一种聚苯硫醚发泡材料,按重量份数计,包括以下原料:

3、100~120份聚苯硫醚;

4、1~10份改性剂;

5、0.1~0.3份气孔成核剂;

6、所述改性剂为有机过氧化物;

<p>7、所述气孔成核剂为无机纳米材料,粒径为10~200nm。

8、进一步的,所述聚苯硫醚分子量不大于50000,间苯构型含量为5%~30%,熔点不高于250℃。

9、进一步的,所述有机过氧化物,包括过氧化叔丁基、过氧化叔戊基、过氧化二叔丁基、过氧化二叔戊基中的一种或多种。

10、进一步的,所述无机纳米材料,包括二氧化硅纳米材料、二氧化钛纳米材料、碳酸钙纳米材料、三氧化二铝纳米材料中的一种或多种。

11、一种聚苯硫醚发泡材料的制备方法,具体制备步骤为:

12、(1)将聚苯硫醚和成核剂按照配方比例加入高速搅拌机进行混合;

13、(2)将上述混合物料从双螺杆挤出机前端喂料口加入,改性剂从后端侧喂料口加入,挤出厚度为1~5mm的板材;

14、(3)将挤出的板材放入熟化仓进行熟化处理;

15、(4)将熟化处理的板材放入超临界流体发泡设备中,在特定的工艺条件下进行发泡,制得聚苯硫醚发泡材料。

16、进一步的,所述的熟化处理条件为在200~250℃烘房内,熟化1~12h。

17、进一步的,所述的特定工艺条件为超临界流体压力为20~35mpa,温度为200~250℃,泄压速度为15~20mpa/s。

18、进一步的,所述的超临界流体为二氧化碳和氮气混合流体,两者重量比为1/5~6/1。

19、借由上述方案,本专利技术至少具有以下优点:

20、本专利技术通过过氧化物改性剂在双螺杆挤出时高温分解产生自由基(ro·)以及少量的氧气,ro·进攻聚苯硫醚分子链上的苯环形成苯自由基或者苯环与ro·直接形成共价键。同时苯自由基会夺取另外一条聚苯硫醚分子链上r基团上的h,从而在聚苯硫醚分子链之间形成-o-r-桥键,达到交联或者产生支链的作用。此外ro·也会进攻c-s键,c-s键断裂后在高温且有氧气的气氛下会形成砜基等基团。

21、除此之外,在高温熟化过程中,c-s键也存在断裂的情况,产生的碳自由基与环境中的氧气发生反应,形成氧自由基,而后又进攻另外一个聚苯硫醚分子链上的苯环而形成-o-桥键,使得两个或者多个聚苯硫醚分子链之间形成交联或者支化结构。

22、通过改性的方式使聚苯硫醚分子链产生支化或者交联的结构,可以显著提升其熔体强度,成功实现超临界流体物理发泡聚苯硫醚,实现聚苯硫醚特种工程塑料轻量化的目的。

23、以下为改性过程中可以产生的支化或者交联结构(r为过氧化物断裂后的片段):

24、

25、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并配合附图详细说明如后。

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【技术保护点】

1.一种聚苯硫醚发泡材料,其特征在于:按重量份数计,包括以下原料:

2.根据权利要求1所述的一种聚苯硫醚发泡材料,其特征在于:所述聚苯硫醚分子量不大于50000,间苯构型含量为5%~30%,熔点不高于250℃。

3.根据权利要求1所述的一种聚苯硫醚发泡材料,其特征在于:所述有机过氧化物,包括过氧化叔丁基、过氧化叔戊基、过氧化二叔丁基、过氧化二叔戊基中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种聚苯硫醚发泡材料,其特征在于:所述无机纳米材料,包括二氧化硅纳米材料、二氧化钛纳米材料、碳酸钙纳米材料、三氧化二铝纳米材料中的一种或多种。

5.如权利要求1所述的一种聚苯硫醚发泡材料的制备方法,其特征在于,具体制备步骤为:

6.根据权利要求5所述的一种聚苯硫醚发泡材料的制备方法,其特征在于:所述的熟化处理条件为在200~250℃烘房内,熟化1~12h。

7.根据权利要求5所述的一种聚苯硫醚发泡材料的制备方法,其特征在于:所述的特定工艺条件为超临界流体压力为20~35MPa,温度为200~250℃,泄压速度为15~20MPa/s。

8.根据权利要求5所述的一种聚苯硫醚发泡材料的制备方法,其特征在于:所述的超临界流体为二氧化碳和氮气混合流体,两者重量比为1/5~6/1。

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【技术特征摘要】

1.一种聚苯硫醚发泡材料,其特征在于:按重量份数计,包括以下原料:

2.根据权利要求1所述的一种聚苯硫醚发泡材料,其特征在于:所述聚苯硫醚分子量不大于50000,间苯构型含量为5%~30%,熔点不高于250℃。

3.根据权利要求1所述的一种聚苯硫醚发泡材料,其特征在于:所述有机过氧化物,包括过氧化叔丁基、过氧化叔戊基、过氧化二叔丁基、过氧化二叔戊基中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种聚苯硫醚发泡材料,其特征在于:所述无机纳米材料,包括二氧化硅纳米材料、二氧化钛纳米材料、碳酸钙纳米材料、三氧化二铝纳米材料中的一种或多种。

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【专利技术属性】
技术研发人员:黄志成顾飚董卫龙赵彦冰郭付远
申请(专利权)人:常州顺程高分子材料有限公司
类型:发明
国别省市:

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