[发明专利]高韧性聚苯硫醚复合粒料的制造方法

说明书

所属技术领域

本发明属于高分子材料应用领域

背景技术

高性能聚苯硫醚(PPS)具有优异得耐化学药品性和高温下的热稳定性，并具有高阻燃性、高电绝缘性、耐辐射和良好的机械性能。

聚苯硫醚(PPS)耐化学稳定性好，它在极其恶劣的条件下仍能保持其原有的性能，具有突出的化学稳定性，仅次于聚四氟乙烯。在高温下，聚苯硫醚树脂制造的零部件放置在不同的无机试剂中一周后能保持原有的抗拉强度。它还具有很好的耐有机溶剂的性能，除了93℃的甲苯对它的强度略有影响外，在四氯化碳、氯仿等有机溶剂中，即使在沸点下放置一周后其强度仍不会发生变化，温度为93℃的甲酸、醋酸对它的强度也没有影响。由聚苯硫醚树脂制造的零部件在93℃的50％硫酸中具有良好的耐蚀性，强度保持率无显著影响。在93℃、10％氢氧化钠溶液中放置二周后，其强度也没有明显的变化。

聚苯硫醚(PPS)热稳定性优良，它具有出色的耐高温性，熔点达285℃，高于目前工业化生产的其他特种工程塑料，因此尺寸稳定。其极限氧指数可达35％—45％，在正常的大气条件下不会燃烧。聚苯硫醚耐热性还表现在：它在200℃时抗冲击强度保持率为60％，250℃时约为40％。在250℃以下时，其抗拉强度基本保持不变。若将聚苯硫醚(PPS)树脂制造的零部件置于200℃的高温炉中，54天后抗冲击强度基本保持不变。抗拉强度降至初始抗拉强度的50％；在260℃下经48小时后，仍能保持在初始强度的60％，抗拉强度至初始抗拉强度的50％。出此之外，聚苯硫醚(PPS)复合粒料具有优良的注射加工性能，可以加工成各种规格、各种形状的聚苯硫醚(PPS)复合材料制品。

在中国专利号CN：1620480A中介绍了一种采用在含有一定量的低聚物的情况下，加入共轭二烯烃化合物和芳乙烯基化合物的嵌段共聚物，像这样制得的聚苯硫醚(PPS)树脂复合材料的模制品具有良好的韧性和熔接强度，但是该种聚苯硫醚(PPS)树脂复合材料的韧性不够好。

本发明的目的是研究一种含增韧剂的聚苯硫醚(PPS)复合粒料的生产工艺，通过合理选择配方和工艺路线而改善树脂的分子结构，继而使后期的制造获得更好的性能指标的制作成各种规格、各种形状的PPS复合材料制品。

发明内容

高韧性聚苯硫醚复合粒料的制造方法，将加入助剂后的聚苯硫醚树脂预混料在高速搅拌机中充分混合均匀，再通过后续挤出混炼加工成为产品粒料。所述预混料中包括：经过氧化热交联处理的聚苯硫醚树脂一份，加入：5-35％的增韧改性剂，0.1-1％抗腐蚀抑制剂，0.1-5％热成型稳定剂脂肪醇聚氧苯乙烯醚磷酸酯胺盐。所述聚苯硫醚树脂为重均分子量为6-8万的线性高分子聚苯硫醚树脂，树脂经过氧化热交联处理，处理温度为200-260℃，氧化热交联2-8小时。所述增韧剂以下物质的一种或一种以上：三戊异丙胶、烷基磺酸苯酯、聚苯乙烯、氯化石蜡物。以上原料在高速搅拌机中充分混合均匀后得到的预混料与玻璃纤维经过同向双螺杆挤出机混炼挤出成形切粒。所述玻璃纤维的加入量为预混料重量的30-35％。

本发明中所使用的聚苯硫醚(PPS)是以-(Ar-S)-为主要的重复单元结构而成的线性高分子量PPS树脂。其分子量为2-8万，树脂中含有的金属离子和有机溶剂等杂质含量在100-900ppm以下，最好在200ppm以下效果是最好的，将这样的聚苯硫醚(PPS)树脂在有氧化剂或氧气的条件下，温度为200-260C时热交联2-8小时，热稳定剂、纳米级碳酸钙等填充剂，在高速搅拌机的搅拌下混合均匀，再加入同向双螺杆挤出机和玻璃纤维混炼；为了减少在成型加工时腐蚀气体的溢出，往往在树脂中添加能够吸收腐蚀气体的化学物质，这些物质一般是锌盐或者是氧化锌，因此，本发明所添加的抗腐蚀抑制剂(有害物质捕捉剂)是偏锌酸盐或锌酸盐，它们是：锌酸，偏锌酸，偏锌酸钙，偏锌酸镁，偏锌酸钡，锌酸钙，锌酸镁，锌酸钡等含锌的化合物，以锌酸，偏锌酸为最好，它们不仅可以抑制腐蚀性物质和杂质的产生，还可以作为无机填料补充在粒料之中。