[发明专利]一种聚苯硫醚陶瓷合金的制造方法

说明书

所属技术领域

本发明属于特种高分子材料应用领域

背景技术

聚苯硫醚(PPS)热稳定性优良，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，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PPS复合材料制品。但在一些应用条件更为苛刻的领域，探索和发现性能更为优良的PPS复合材料仍是人们追求的目标。

中国专利CN：1667044A中介绍了一种加入芳香族磷酸酯和聚苯氧系树脂的聚苯硫醚复合材料的制造方法，其目的是在注射成型SHI提高复合材料的耐热稳定性和成形材料的表面光洁度。但是芳香族磷酸酯在聚苯硫醚中的分散效果不理想，在一般工艺水平下生产时易在粒料中形成包裹现象，从而直接影响到高温机械性能。

中国专利CN：1253149A中介绍了一种加入环氧硅烷化合物及高组份无机、有机纤维的聚苯硫醚(PPS)复合材料的制造方法，其目的是想降低该复合材料在注塑成形的飞边。从而提供一种具有良好的加工性能、机械强度的聚苯硫醚复合材料，虽然加入环氧硅烷化合物等填充材料后在注射成零件时的飞边减少，但是却降低了聚苯硫醚复合材料的抗冲击强度和抗拉强度。

中国专利CN：1272124A中介绍了采用氧化锌须晶和玻璃纤维或碳纤维与聚苯硫醚(PPS)树脂进行共混改性的聚苯硫醚(PPS)复合材料的制造方法，其目的是采用氧化锌为腐蚀抑制剂来改善对金属的腐蚀性，可消除对机械物理性质不良影响；但是通过加入氧化锌以后，制成的聚苯硫醚(PPS)复合材料注射成形的拉伸强度和断裂伸长率有所降低，其抗冲击强度也有所降低。

在中国专利申请号码NO：200710049503.8中介绍了一种加入热稳定剂和无机填料的聚苯硫醚陶瓷合金的生产方法，该专利其实是采用很普通的方法对聚苯硫醚树脂进行改性增强。

鉴于现有技术的以上缺点，本发明的目的是研究一种生产出耐冲击、高热变性稳定、抗拉强度优良且对金属腐蚀低、加工性能好的含玻璃纤维的聚苯硫醚陶瓷合金复合材料。

发明内容：

其主要工艺包括：

一种聚苯硫醚陶瓷合金的制造方法，将加入抗氧剂、陶瓷粉末后的聚苯硫醚树脂预混料在高速搅拌机中充分混合均匀，再与玻璃纤维输入同向双螺杆挤出机混炼挤出成形、经冷却、切粒形成复合粒料，其特征在于，采用如下的工艺步骤：

1)、将重均分子量为3-5万，熔融流动指数为300-600g/10min且分子量分布为2.5-3.0的线性聚苯硫醚树脂，加入氧化热交联器中氧化热交联2-3h；

2)、将在1)得到的聚苯硫醚交联树脂中加入抗氧化剂、聚甲基丙烯酸甲酯弹性体等填充剂后在高速搅拌机中充分混合均匀，所用抗氧化剂亚磷酸壬三苯酯与聚苯硫醚树脂的重量比为3-3.5∶100；聚甲基丙烯酸甲酯弹性体与聚苯硫醚树脂的重量比为3-5∶100，粒度为5-10nm的纳米级95％氧化铝陶瓷粉与聚苯硫醚树脂的重量比为30-40∶100以此得到聚苯硫醚树脂预混料；

3)、将(2)所得聚苯硫醚树脂预混料60-70％wt再与经β-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷(A-168)表面处理剂处理过后40-30％wt直径为20-30um的玻璃纤维输入双螺杆挤出机，经双螺杆挤出机混炼挤出成形、冷却、切粒形成成品复合粒料。

4)、在聚苯硫醚树脂预混料制造过程中需加入聚甲基丙烯酸甲酯弹性体，注塑件的飞边长度为0.3-0.5um，同时提高30-40％聚苯硫醚复合材料的韧性，及其聚苯硫醚复合材料的熔体强度提高15-20％。

熔体强度是指聚合物在熔融状态下支持自身质量的能力.高分子熔体强度(Melt Strength)，有时也称为熔体弹性(Melt Elasticity)，是工程上对高分子熔融伸长粘性(Elongational Viscosity)的大约量度，其与高分子的分子量(MW)，分子量分布(MWD)，枝链(Branching)多少/长短等有关。其实归根结蒂就是取决于高分子熔融状态下的纠缠度(Degree of Polymer Chain Entanglement at MelT)，纠缠度高，熔体强度就高。所以可以通过枝链化或交联(Cross-linking)来提高高分子熔体强度。