[发明专利]玻璃纤维增强聚苯硫醚/聚苯醚复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种玻璃纤维增强聚苯硫醚/聚苯 醚复合材料及其制备方法，玻璃纤维增强聚苯硫醚/聚苯醚复合材料适用于电 子、电器、汽车、航空航天等领域，可以制造汽车发动机周围部件、接插件的 材料等。

背景技术

聚苯硫醚(PPS)是一种综合性能优异的特种工程塑料。PPS的合成研究始 于60年代，又称为聚苯撑硫或聚次苯基硫醚，分子链中仅含有次苯基和硫醚 基团的一类聚合物。聚苯硫醚树脂本身具有许多优异的性能：1、突出的耐热 性：改性后短期热变型温度高达260度，长期连续使用温度为200～240度，使 热塑性塑料中热稳定最高的树脂之一；2、化学稳定性能：PPS在200度以下 不溶于任何已知的溶剂，被认为是一种仅次于聚四氟乙烯的良好的耐化学腐蚀 性材料；3、机械性能：PPS树脂具有高强度、高刚性，高温条件下刚性很少 降低，具有出色的耐疲劳性能和抗蠕变性能；4、阻燃性能：PPS树脂的阻燃 性是由其本身的化学结构所决定的，其垂直燃烧阻燃级别可达UL 94V-0级， 氧指数达44～53；5、尺寸稳定性：高温环境下，吸湿后尺寸几乎不变，尺寸 稳定性超过热固性塑料。由于PPS具有诸多的优异性能，在电子、电器、汽 车、精密机械、航空航天、核电、石油化工以及食品加工领域有广泛的应用。 但是由于PPS也具有一些缺点：1、极易流动，单纯树脂难以注塑成型；2、 玻璃纤维增强及填充后制品表面粗糙，光泽度差；3、成本高，与通用工程塑 料相比价格高出两倍；4、冲击强度差，制品发脆，熔接强度不好；5、由于 PPS具有优异的耐化学药品性，其涂装性与着色性不理想。PPS存在的这些问 题，在一定程度上阻碍了PPS的应用。目前，聚苯硫醚复合材料大多采用纤 维材料进行增强处理，主要加入玻纤(GF)、碳纤(CF)和矿物等，或将聚苯硫醚 (PPS)与别的树脂材料如聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚酯(PET)等进行共混增 韧。

聚苯醚(PPO)是非结晶材料，有非常好的尺寸稳定性、优良的力学性能， 表面致密，但聚苯醚(PPO)单独使用，存在着耐疲劳性差和耐应力开裂性差的 缺点，并且其耐温等级在150℃以下，低于聚苯硫醚(PPS)。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种能不 显著降低聚苯硫醚树脂的耐温等级、刚性，同时能进一步改善聚苯硫醚树脂的 成型精密性、并能降低成本的玻璃纤维增强聚苯硫醚/聚苯醚复合材料。

本发明进一步要解决的技术问题在于，提供一种生产工艺简单、操作方便、 成本低的玻璃纤维增强聚苯硫醚/聚苯醚复合材料的制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种玻璃纤维增强聚苯硫醚 /聚苯醚复合材料，主要由以下重量份数的原料制成：

聚苯硫醚            10.90～43.6

聚苯醚                10.90～43.6

玻璃纤维              10～55

矿物填充剂            0～5

相容剂                1～3

抗氧剂                0～0.6

加工助剂              0.1～2。

所述聚苯硫醚的分子量大于50000。

所述聚苯醚占原料总重量的20～30％。

所述玻璃纤维为无碱粗捻长玻璃纤维。

所述相容剂为乙烯-丙烯酸甲酯共聚物。

所述矿物填充剂为滑石粉、硫酸钡、碳酸钙中的一种。

所述抗氧剂为酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的一种、两种或两种以上 的混合物。

所述酚类抗氧剂为四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯， 亚磷酸酯类抗氧剂为亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯)。

所述加工助剂为脂肪酸、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硅酮粉中的一种、两种或 两种以上的混合物。

玻璃纤维增强聚苯硫醚/聚苯醚复合材料的制备方法，包括以下步骤：

a：先将聚苯硫醚树脂、聚苯醚树脂分别于140～160℃下和120～140℃下 鼓风干燥3～5小时；

b：称取干燥好的聚苯硫醚树脂、聚苯醚树脂及矿物填充剂、相容剂、抗 氧剂、加工助剂；