一种聚苯硫醚复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚苯硫醚复合材料，其重量百分比组成包括：聚苯硫醚10~40%，聚酰胺10~40%，玻璃纤维5~30%，相容剂5~20%，偶联剂0.2~1.5%，抗氧剂0~1%，光稳剂0~1%，加工助剂0~1%；该聚苯硫醚复合材料的制备方法包括以下步骤：首先准备好各种原料；然后将聚苯硫醚、聚酰胺、相容剂、偶联剂、抗氧剂、光稳剂和加工助剂先后加入到高速混合机中分散混合；混合完成后，将混合后的物料放入挤出机中，在挤出时通过挤出机的玻纤口单独引入玻璃纤维将物料进行混合挤出并造粒，即得到聚苯硫醚复合材料的粒料。本发明专利技术提供的聚苯硫醚复合材料具有较高的刚性、强度和韧性，可广泛应用于航天航空、化工、电子电器、机械、汽车、铁路等领域。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种聚苯硫醚复合材料，其重量百分比组成包括：聚苯硫醚10~40%，聚酰胺10~40%，玻璃纤维5~30%，相容剂5~20%，偶联剂0.2~1.5%，抗氧剂0~1%，光稳剂0~1%，加工助剂0~1%；该聚苯硫醚复合材料的制备方法包括以下步骤：首先准备好各种原料；然后将聚苯硫醚、聚酰胺、相容剂、偶联剂、抗氧剂、光稳剂和加工助剂先后加入到高速混合机中分散混合；混合完成后，将混合后的物料放入挤出机中，在挤出时通过挤出机的玻纤口单独引入玻璃纤维将物料进行混合挤出并造粒，即得到聚苯硫醚复合材料的粒料。本专利技术提供的聚苯硫醚复合材料具有较高的刚性、强度和韧性，可广泛应用于航天航空、化工、电子电器、机械、汽车、铁路等领域。【专利说明】
本专利技术属于热塑性高分子材料
，具体涉及。
技术介绍
聚苯硫醚,又名聚亚苯基硫醚(PolyphenyleneSulfide,简称PPS),是一种新型的高性能热塑性树脂。由于其结构为苯环与硫原子交替链接，摩尔质量有着很大的刚性及规整性，因而聚苯硫醚为结晶型聚合物，具有较高的强度、模量及良好的制品尺寸稳定性，蠕变小。聚苯硫醚还具有优异的耐疲劳性和阻燃性，吸湿性小，在高温、高湿条件下不变形并能保持优良的电绝缘性。另外，聚苯硫醚的耐溶剂和耐化学腐蚀性好，在200°C以下几乎不溶于任何溶剂，而且抗辐射能力强。聚苯硫醚可用多种加工方法(注塑、挤出和模压)进行成型加工，并且可精密加工成型。由于以上特点，聚苯硫醚被誉为继聚碳酸酯(PC)、聚酯(PET)、聚甲醛(POM)、尼龙(PA)、聚苯醚(PPO)之后的第六大工程塑料，也是八大宇航材料之一。近年来其用量以每年10%左右的速度增长。虽然聚苯硫醚具有众多优点，但未增强改性的聚苯硫醚树脂的拉伸强度、弯曲强度仅属中等水平，而且聚苯硫醚主链上含有大量苯环，材料的伸长率和冲击强度也较低。此外，聚苯硫醚的价格也较高，一般单独使用聚苯硫醚的情况较少。因此，有必要对聚苯硫醚进行增强和增韧改性。但目前市场上兼具增强和增韧改性的聚苯硫醚较少，满足不了使用要求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种具有较高刚性、强度和韧性的聚苯硫醚复合材料及其步骤简单的制备方法。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种聚苯硫醚复合材料，其重量百分比组成包括:聚苯硫醚10~40%，聚酰胺10~40%，玻璃纤维5~30%，相容剂5~20%，偶联剂0.2~1.5%，抗氧剂0~1%，光稳剂0~1%，加工助剂0~1% ；所述的相容剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、三元异丙橡胶接枝马来酸酐和乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种或几种；所述的偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂中的一种或几种；所述的抗氧剂为酚类抗氧剂、胺类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫代酯类抗氧剂和金属钝化剂中的一种或几种；所述的光稳剂为二甲酮类光稳剂和受阻胺类光稳剂中的一种或两种；所述的加工助剂为硅酮粉、硬脂酸锌和二甲基硅油中的一种或几种。优选地，所述的聚酰胺为聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺610和聚酰胺1010中的一种或几种。优选地，所述的硅烷偶联剂为3_氨丙基二乙氧基硅烷、Y - (2，3_环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和Y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种；所述的钛酸酯偶联剂为异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯、单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯和双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯中的一种或几种；所述的铝酸酯偶联剂为铝酸三异丙酯。优选地，所述的酚类抗氧剂为N，N’ -双-(3_(3，5- 二叔丁基_4_羟基苯基)丙酰基)己二胺、四季戊四醇酯和(6- (3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯中的一种或几种；所述的胺类抗氧剂为6-乙氧基-2，2，4-三甲基-1，2- 二氢化喹啉)和N，N’ - 二苯基对苯二胺中的一种或两种；所述的亚磷酸酯类抗氧剂为三(2，4- 二叔丁基苯基)亚磷酸酯；所述的硫代酯类抗氧剂为硫代二丙酸双十八醇酯和硫代二丙酸双十二醇酯中的一种或两种；所述的金属钝化剂为N，N’ - 二亚水杨基丙二胺。优选地，所述的二甲酮类光稳剂为2-氧基]-2-羟基苯基]-4，6-双(2，4- 二甲基苯基)-1,3, 5-三嗪和2-氧基]-2-羟基苯基]_4，6-双(2，4-二甲基苯基)-1，3，5-三嗪的混合物；所述的受阻胺类光稳剂为聚丁二酸(4-羟基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯。一种聚苯硫醚复合材料的制备方法，包括以下步骤:首先按聚苯硫醚10~40%、聚酰胺10~40%、玻璃纤维5~30%、相容剂5~20%、偶联剂0.2~1.5%、抗氧剂0~1%、光稳剂0~1%、加工助剂0~1%的重量百分比组成准备好各种原料；然后将聚苯硫醚、聚酰胺、相容剂、偶联剂、抗氧剂、光稳剂和加工助剂先后加入到转速为300~600rpm的高速混合机中分散混合，混合时间为3~9min，混合温度为50~70°C ;混合完成后，将混合后的物料放入挤出机中，将挤出机的各区温度从喂料段到机头温度依次控制在240°C、280°C、300°C、320°C、320°C、320°C、320°C、320°C、330°C、330°C，挤出螺杆长径比为 38 ~42，挤出螺杆转速为300~400rpm，喂料速度为20~40rpm，在挤出时通过挤出机的玻纤口单独引入玻璃纤维将物料进行混合挤出并造粒，即得到聚苯硫醚复合材料的粒料。与现有技术相比，本专利技术的优点在于:本专利技术通过对基体树脂、填料、加工助剂等的适当选择，对聚苯硫醚进行增强和增韧改性，得到既具有较高刚性和强度，又具有较高韧性的聚苯硫醚复合材料，且该聚苯硫`醚`复合材料的制备方法步骤简单。起增强作用的玻璃纤维为无机填料，在提高聚苯硫醚复合材料性能的同时降低了生产成本。本专利技术提供的聚苯硫醚复合材料可用于制作高强度、耐高温、绝缘的各种高性能要求的航空业用器件；制作防腐器件、耐腐蚀阀门、绝缘器件等；制作精密电器接插件、高刚性高强度外壳、耐高温接触器等；制作使用环境苛刻的电机零件、端子；制作耐高温、尺寸精密要求的汽化器、分配器、点火器、滑块、制动系统电磁阀、齿轮、热敏电偶、活塞环等。因此，本专利技术提供的聚苯硫醚复合材料可广泛应用于航天航空、化工、电子电器、机械、汽车、铁路等领域。【具体实施方式】以下结合实施例对本专利技术作进一步详细描述。各实施例聚苯硫醚复合材料的重量百分比组成见表1。按表1的重量百分比组成准备好各实施例的原料。以英文缩写或简称表示的原料为:聚苯硫醚一PPS，聚酰胺6PA6，聚酰胺66PA66，聚酰胺610PA610,聚酰胺1010PA1010,乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物EMAG，三元异丙橡胶接枝马来酸酐EPDM-g-MAH，乙烯-醋酸乙烯共聚物一-EVA, Y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷一KH-570，3-氨丙基二乙氧基硅烷 KH-550, Y ~ (2，3-环氧丙氧基)丙基二甲氧基硅烷 KH-560,N，N，-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺1098，四季戊四醇酯---1010、(6- (3,5- 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚苯硫醚复合材料，其特征在于，其重量百分比组成包括：聚苯硫醚10~40%，聚酰胺10~40%，玻璃纤维5~30%，相容剂5~20%，偶联剂0.2~1.5%，抗氧剂0~1%，光稳剂0~1%，加工助剂0~1%；所述的相容剂为乙烯?丙烯酸甲酯?甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、三元异丙橡胶接枝马来酸酐和乙烯?醋酸乙烯共聚物中的一种或几种；所述的偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂中的一种或几种；所述的抗氧剂为酚类抗氧剂、胺类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫代酯类抗氧剂和金属钝化剂中的一种或几种；所述的光稳剂为二甲酮类光稳剂和受阻胺类光稳剂中的一种或两种；所述的加工助剂为硅酮粉、硬脂酸锌和二甲基硅油中的一种或几种。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：黄孟波，黄立波，刘永利，
申请(专利权)人：宁波泛龙塑料新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：