本发明专利技术公开了一种高韧性高机械强度聚苯硫醚合金材料及其制备方法。其特点是将聚苯硫醚100重量份、聚酰胺类弹性体1-30重量份、相容剂0.1-10重量份置于高速搅拌机中混合均匀成预混料，再将上述预混料放入双螺杆挤出机中熔融混合，于温度280-330℃，螺杆转速为50-400rpm，挤出反应，造粒、干燥，获得高韧性高机械强度的聚苯硫醚合金材料。得到的合金材料拉伸强度能提高了30%，冲击强度能提高了500%；不仅可用于注塑、纺丝成型，而且还能用于吹塑和挤出成型加工，扩大了加工的适用范围。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及了，属于高分子材料加工和改性
技术介绍
聚苯硫醚(PPS)是一种半结晶型的热塑性工程塑料，由于其具有高机械性能、耐高温、耐化学试剂、耐辐照、高自阻燃、电绝缘、尺寸稳定和耐疲劳等优异性能，被称为第一大特种工程塑料，在电子、汽车、机械、化工等工业领域有着广泛的应用。工业上合成的线性聚苯硫醚的分子量较低，无法直接塑化成型加工，只能用于喷涂，因而聚苯硫醚一般都要进行适度的交联，以提高其分子量而进行热塑加工。聚苯硫醚的这种低分子量和交联结构，加之分子链中高密度苯环的存在导致该材料质脆，限制了它的应用范围。另一方面，聚苯硫醚的上述结构以及高的加工温度，使得其熔体强度较低，仅适 用于注塑成型，而对于挤出以及吹塑加工，只能对其进行改性。为了提高PPS的韧性，国内外公开了很多制备方法。中国专利CN1462771A公开了纳米丁苯橡胶增韧的PPS材料，但韧性提高有限；CN1186819A公开了聚芳香醚酮/聚苯硫醚合金材料的制备，大大提高了合金的机械性能，但由于需在高温条件下在PPS表面进行聚酰亚胺的合成与交联反应，工艺比较复杂，对工业化生产有很大限制。美国专利US4528346公开了以PPS、环氧树脂、其它热塑性树脂和增强材料的三元或四元的复合材料，具有优良的机械性能；US5625002公开了特定PPS配合含有环氧基的聚烯烃共聚物的复合材料；CN1300252C公开了一种用含环氧基团的烯烃共聚物和乙烯与碳原子数为3-20乙烯或a -烯烃共聚物形成的壳芯结构来增韧PPS的方法，获得了在高低温均有较好冲击强度的合金材料；CN1718635A公开了用苯乙烯-乙烯/ 丁烯-苯乙烯(SEBS)三嵌段弹性体或苯乙烯丙烯酸丁酯二元接枝乙丙橡胶与乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共混物作冲击改性剂制得的一种高韧性填充增强PPS复合材料。但是，上述国内外专利一方面并没有突出说明环氧基团在复合材料中所起决定性的相容和扩链剂作用，韧性提高很有限，而且所得材料的拉伸和冲击强度均有很大的降低；另一方面，上述国内外专利也没有作出对复合材料的加工性能和热性能的研究，并不能确定和保证纯PPS树脂许多的优异性能的稳定不变。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足而提供的一种高韧性高机械强度聚苯硫醚合金材料，其特点是第一，提供了一种工艺简单，操作性强，能够工业化生产的一种高韧性高机械强度聚苯硫醚合金材料的制备方法；第二，该合金材料的冲击韧性和机械强度都得到很大提高，同时增大了合金材料的熔体强度，能够应用于除注塑、纺丝成型以外，还适用于挤出成型、吹塑成型，扩大了加工的适用范围。本专利技术的目的由以下技术方案实现，其中所述原料份数除特殊说明外均为重量份数。高韧性高机械强度聚苯硫醚合金材料的起始原料由以下组分组成聚苯硫醚100份聚酰胺类弹性体1-30份相容剂0.1-10份所述聚苯硫醚树脂为线性聚苯硫醚树脂、交联聚苯硫醚树脂和两者混合的聚苯硫醚树脂中的任一种，其重均分子量大于10000 g/molo所述聚酰胺类弹性体为多嵌段共聚物，其中软嵌段为75wt%-20wt%聚四氢呋喃醚或聚乙二醇链段，硬嵌段为25wt%-80wt%聚酰胺11或聚酰胺12链段。 所述的相容剂为环氧树脂、带有环氧端基的液体丁腈橡胶、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物中的至少一种。所述高韧性高机械强度聚苯硫醚合金材料的制备方法包括以下步骤将聚苯硫醚100重量份、聚酰胺类弹性体1-30重量份、相容剂0. 1-10重量份置于高速搅拌机中混合均匀成预混料，再将上述预混料放入双螺杆挤出机中熔融混合，于温度280-3300C，螺杆转速为50-400rpm，挤出反应，造粒、干燥，获得高韧性高机械强度的聚苯硫醚合金材料。性能测试采用GB/T1040-1992方法测试拉伸性能；采用GB/T1043-1992方法测试冲击性能；采用GB/T9341-2000方法测试弯曲性能；采用GB/T3682-2000方法测试熔融指数。测试结果详见表I所示，结果表明本专利技术实施例具有优异的拉伸强度、冲击性能和较小的熔融指数，扩大聚苯硫醚材料的应用和加工范围。实施例1-3与对比例2的比较中可以看出，相容剂的加入使聚苯硫醚合金的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度都有很明显的提高，尤其是冲击强度，最大可以提高将近5倍，拉伸强度也提高到了 30%以上，熔融指数也大大的降低，预见此合金适用于其他的一些加工方法。实施例2和对比例1、3比较，尼龙弹性体的加入虽然使拉伸强度和弯曲强度略有降低，但冲击强度有很大提高，熔融指数有较大降低，聚苯硫醚合金具有很好的综合性能。由实施例2、4、5得知，进一步提高尼龙弹性体的含量会使聚苯硫醚合金的力学性能变差。实施例I和对比例4比较得知，二异氰酸酯的加入也使合金材料的融指降低，但其力学性能并没有很大的提升，这是因为二异氰酸酯的加入会促使聚酰胺类弹性体的降解。从表I得知，实施例2的聚苯硫醚的合金材料具有优异的综合性能，合金材料的拉伸强度、弯曲强度、简支梁非缺口冲击强度和熔融指数分别为 77. 7MPa、117. 64MPa、75. 69KJ/m2 和 0. 97g/10min。从图I和图2得知，加入环氧树脂相容剂的实施例3中的尼龙弹性体在聚苯硫醚基体中分散均匀，而且直径小于150nm，粒径分布较窄，归因于尼龙弹性体与聚苯硫醚在相容剂的作用下相容性提高，最终得到了优异的综合性能。从图3得到实施例2的拉伸强度和断裂伸长率最大，这是三组分交互作用的结果；也是相容剂对合金材料的性能影响所致；断裂伸长率的大小也佐证了韧性结果。图4说明贫相的聚酰胺弹性体对合金材料的热分解温度影响不大，该合金材料保持了纯聚苯硫醚树脂高的热分解温度。本专利技术具有以下优点I、本专利技术制成的高韧性高机械强度的聚苯硫醚合金材料由于相容剂的加入提高了聚苯硫醚的分子质量，增大PPS与聚酰胺弹性体的相容性，使得聚酰胺弹性体在基体树脂PPS中以纳米粒径分散，分散均匀(详见图2所示)。2、本专利技术的制备方法工艺简单、操作性强，能够很容易实现工业化；该合金材料的拉伸强度可提高了 30%，冲击强度可提高了 500%;增大了合金材料的熔体强度，不仅能用于注塑、纺丝成型，还能用于吹塑和挤出成型加工，扩大了加工的适用范围。3、本专利技术使用的聚酰胺类弹性体在合金中呈现为海岛状的分散相，聚苯硫醚为连续相，故该合金材料保持了纯聚苯硫醚的耐高温、耐化学试剂、耐辐照、高自阻燃、电绝缘、尺寸稳定和耐疲劳等优异性能。 附图说明图I为对比例2的扫描电镜图片测试条件为样条在液氮中浸泡30s，脆断，断面为横截面，用浓硫酸刻蚀断面3小时，其中黑点为溶解掉的聚酰胺类弹性体。图2为实施例3的扫描电镜图片测试条件同图I。图3为实施例1-3和对比例2的应力-应变曲线测试传感器为10KN，测试速度为lmm/min，测试温度为室温。图4为为实施例1-3、对比例2、纯PPS和聚酰胺弹性体的热分解曲线测试条件为升温速度为20°C /min,氮气吹扫。具体实施例方式下面通过实施例对本专利技术进行具体的描述，有必要在此指出的是本实施例只是对本专利技术进行进一步说明，不能理解为对本专利技术包括范围的限制，该领域的技术熟悉人员可以根据上述本专利技术的内容做出一些非本质的改进和调整。实施例I :将重均分子量本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高韧性高机械强度聚苯硫醚合金材料，其特征在于该合金材料的起始原料由以下组分组成，按重量计为：聚苯硫醚？？？？？？？？？？？？？？？？？？？100份聚酰胺类弹性体？？？？？？？？？？？？1？30份相容剂？？？？？？？？？？？？？？？？？？0.1？10份。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张爱民，桂浩，周涛，李林，刘飞伟，周庭，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：
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