本发明专利技术公开了一种高性能聚苯硫醚绝缘复合材料及其制备方法，其原料组成按重量配比为：聚苯硫醚５９％，玻璃纤维３０％，经偶联化表面处理的无机填料１～１０％，疏水性纳米二氧化硅１～５％；将聚苯硫醚树脂、偶联化表面处理好的无机填料和疏水性纳米二氧化硅均匀混合后投入双螺杆挤出机的加料斗中，玻璃纤维由侧喂料口加入，控制螺杆转速７０～１００ｒｐｍ，加工各区温度从２５０～３３０℃，停留时间２ｍｉｎ，模口压力为５ＭＰａ，经熔融挤出、水冷却，牵引到切粒机造粒。本发明专利技术具有材料力学性能和绝缘性高且稳定、加工工艺简便、材料应用领域广泛等特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子复合材料，尤其是聚苯硫醚绝缘复合材料制造领域。
技术介绍
聚苯硫醚(简称PPS)又称聚苯撑硫、聚次苯基硫醚，是一种综合性能优异的热塑 性工程塑料，其突出特点是耐高温、耐腐蚀、耐辐射、不燃、机械性能和电性能优异。主要用 于汽车制造、电子电器、机械行业、化工仪器仪表和航天工业等。但由于PPS刚性强、性能 脆、冲击韧性不高，应用受到限制，实际应用的PPS产品都是经过改性的。可是改性过的PPS 材料虽具有一定的绝缘性能，但长久在空气中曝露或在特定的环境中(如高温高湿条件) 使用，电阻值会下降很快，例如PPS复合材料在常态下体积电阻率是10"Q.m、表面电阻率 是1014Q ，但在温度95t:、湿度90%的环境中电阻率迅速下降几个数量级，这势必影响PPS 复合材料应用在高温高湿绝缘材料领域。 目前，制备PPS复合材料的方法主要以机械复合为主。机械复合方法是指将绝缘 改性填料以机械共混的方式填充到塑料中去，主要应用的绝缘改性填料有云母、纳米二氧 化硅、氮化铝、高岭土、纳米碳酸钙、碳酸钙晶须、硫酸钙晶须、玻璃微珠等。这种机械复合工 艺只是简单把偶联剂处理过的绝缘材料添加到塑料中进行分散，然后在挤出机中熔融、挤 出，最后得到改性的聚苯硫醚复合材料，导致产品在实际应用中，特别是长期曝露在空气中 或经过高温、高湿条件下，绝缘性能显著下降。 鉴于现有技术的以上缺点，本专利技术的目的是，研究一种高性能聚苯硫醚绝缘复合 材料制备方法，使其克服现有技术的以上缺点。 本专利技术的目的还在于研制一种高性能聚苯硫醚绝缘复合材料，使之具有力学性能 和绝缘性高且稳定、加工工艺简便、材料应用领域广泛的优点
技术实现思路
， 高性能聚苯硫醚绝缘复合材料制备方法，其原料组成按重量配比为聚苯硫醚 59%，玻璃纤维30%，经偶联化表面处理的无机填料1 10%，疏水性纳米二氧化硅1 5% ;工艺包括如下主要步骤 1)无机填料的偶联化表面处理将无机填料在偶联剂、无水乙醇的混合溶液中充 分浸润10 20min，处理温度30 50°C ，使得偶联剂充分与无机填料表面反应，经热空气 干燥得到所述偶联化表面处理的无机填料；其中三者的配比为70 80%的无机填料，1 2. 5 %的偶联剂，10 20 %的无水乙醇； 2)按重量配比称取聚苯硫醚树脂以及1)偶联化表面处理的无机填料和疏水性纳 米二氧化硅一起投入到高速混合机中干混5 10分钟，控制搅拌速度为1000 2000rpm， 搅拌桶温度为30 50°C ; 3)将步骤2)中混好的的物料投入到双螺杆挤出机的加料斗中，玻璃纤维由侧喂 料口加入，控制螺杆转速70 100rpm，加工各区温度从250 33(TC，停留时间2min，模口压力为5MPa，经熔融挤出、水冷却，牵引到切粒机造粒。 采用本专利技术的技术方案，具有以下有益效果 1、本专利技术采用新型绝缘填料对聚苯硫醚复合材料进行填充改性，新型绝缘材料在 聚苯硫醚基体树脂中分散均匀、绝缘性高且稳定，并且添加量少、易复合、易加工、应用领域 广泛等特点。 2、本专利技术提高材料绝缘的同时，也改善了聚苯硫醚的韧性，提高了复合材料的弯 曲、拉伸等力学性能。 3、本专利技术提出的高绝缘聚苯硫醚复合材料的制备工艺简单，并且可以反复满足注 塑、挤塑或模压等塑料成型加工的工艺要求，可广泛应用于电子产品、通讯器材、安全防护 等领域。附图说明 图l为本专利技术工艺路线图。 图2为本专利技术实施例材料性能表。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的过程作进一步的详述。 如图1所示，无机填料的偶联化表面处理将无机填料在偶联剂、无水乙醇的混合 溶液中充分浸润10 20min，处理温度30 50°C ，使得偶联剂充分与无机填料表面反应， 经热空气干燥后得到所述偶联化表面处理的无机填料；其中三者的配比为70 80%的无 机填料，1 2. 5%的偶联剂，10 20%的无水乙醇；无机填料为碳酸钙晶须或者为碳酸钙 晶须及云母粉两种复合。所用云母粉为湿法云母粉，径厚比为80 120，其偶联化表面处理 方法与碳酸钙晶须的处理一致。所用碳酸钙晶须平均长度30 40ym，长径比20 50。偶 联剂为钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、硅氧烷偶联剂中的至少一种，优先为硅氧烷偶联剂。 按重量配比称取聚苯硫醚树脂以及以上偶联化表面处理的无机填料和疏水性纳 米二氧化硅一起投入到高速混合机中干混5 10min，控制搅拌速度为1000 2000rpm，搅 拌桶温度为30 50°C。其中，聚苯硫醚树脂重均分子量在50000，氯离子含量在1000ppm 以下；作为新型绝缘材料添加的疏水性纳米二氧化硅中纳米二氧化硅含量96%，平均粒径 在13 16歷。 最后将上述混好的的物料投入到双螺杆挤出机的加料斗中，玻璃纤维(采用无碱 玻璃长纤维)由挤出机侧喂料口加入，控制螺杆转速70 100rpm，加工各区温度从250 33(TC，停留时间2min，模口压力为5MPa，经熔融挤出、水冷却，牵引到切粒机造粒。 以下实施例中偶联剂均采用硅氧烷偶联剂KH-550。 实施例1 本实施例1中，所述的高性能PPS绝缘复合材料包括了 59 %的PPS树脂，30 %的 玻璃纤维，10%的偶联化表面处理的碳酸钙晶须，1%的疏水性纳米二氧化硅。实施工艺如 下 无机填料的偶联化表面处理将碳酸钙晶须在硅氧烷偶联剂KH-550、无水乙醇的 混合溶液中充分浸润15min，处理温度40°C ，使得偶联剂KH-550充分与碳酸钙晶须表面反应，经热空气干燥后得到所述偶联化表面处理的碳酸钙晶须；其中三者的配比为80%的无机填料，2%的偶联剂，18%的无水乙醇。 按重量配比称取聚苯硫醚树脂以及以上偶联化表面处理的碳酸钙晶须和疏水性纳米二氧化硅一起投入到高速混合机中干混5min，控制搅拌速度为1500rpm，搅拌桶温度为40°C。 最后将上述混好的的物料投入到双螺杆挤出机的加料斗中，玻璃纤维由挤出机侧喂料口加入，控制螺杆转速90rpm，加工各区温度是一区为25(TC，二区为28(TC，三区为300。C，四区为300。C，五区为295。C，六区为290。C，机头为285。C，停留时间2min，模口压力为5MPa，经熔融挤出、水冷却，牵引到切粒机造粒。 实施例2 : 本实施例2中，所述的高性能PPS绝缘复合材料包括了 59%的PPS树脂，30%的玻璃纤维，8%的偶联化表面处理的碳酸钙晶须，2%的偶联化表面处理的云母粉，1%的疏水性纳米二氧化硅。实施工艺同实施例1中所述。 实施例3 : 本实施例3中，所述的高性能PPS绝缘复合材料包括了 59%的PPS树脂，30%的玻璃纤维，5%的偶联化表面处理的碳酸钙晶须，5%的偶联化表面处理的云母粉，1%的疏水性纳米二氧化硅。实施工艺同实施例1中所述。 实施例4 : 本实施例4中，所述的高性能PPS绝缘复合材料包括了 59%的PPS树脂，30%的玻璃纤维，5%的偶联化表面处理的碳酸钙晶须，4%的偶联化表面处理的云母粉，2%的疏水性纳米二氧化硅。实施工艺同实施例1中所述。 实施例5 : 本实施例5中，所述的高性能PPS绝缘复合材料包括了 59%的PPS树脂，30%的玻璃纤维，5%的偶联化表面处理的碳酸钙晶须，3%的偶联化表面处理的云母，3%的疏本文档来自技高网...
【技术保护点】
高性能聚苯硫醚绝缘复合材料制备方法，其原料组成按重量配比为：聚苯硫醚５９％，玻璃纤维３０％，偶联化表面处理的无机填料１～１０％，疏水性纳米二氧化硅１～５％；包括如下主要步骤： １）将未处理的无机填料在偶联剂、无水乙醇的混合溶液中充分浸润１０～２０ｍｉｎ，处理温度３０～５０℃，使得偶联剂充分与无机填料表面反应，再经热空气干燥得到所述偶联化表面处理的无机填料。其中三者的配比为：７０～８０％的无机填料，１～２％的偶联剂，１０～２０％的无水乙醇； ２）按重量配比称取聚苯硫醚树脂以及１）偶联化表面处理的无机填料和疏水性纳米二氧化硅一起投入到高速混合机中干混５～１０ｍｉｎ，控制搅拌速度为１０００～２０００ｒｐｍ，搅拌桶温度为３０～５０℃； ３）将步骤２）中混好的的物料投入到双螺杆挤出机的加料斗中，玻璃纤维由侧喂料口加入，控制螺杆转速７０～１００ｒｐｍ，加工各区温度从２５０～３３０℃，停留时间２ｍｉｎ，模口压力为５ＭＰａ，经熔融挤出、水冷却，牵引到切粒机造粒。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：戴厚益，高勇，闵敏，张勇，张海涛，
申请(专利权)人：四川华通特种工程塑料研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]
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