[发明专利]一种高温防静电聚苯醚复合工程材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种高温防静电聚苯醚复合工程材料及其制备方法。

背景技术

聚苯醚（PPE）是一种热塑性非结晶型工程塑料，它具有高强度、耐热性、耐磨性和抗蠕变性，制得的产品尺寸稳定性高、不易变形且具有阻燃、无毒等优异的综合性能，但是聚苯醚单独使用时存在熔体粘度大、成型温度高、耐疲劳性和耐应力开裂性差的缺点。聚苯硫醚（PPS）是一种线型高结晶型聚合物，结晶度为70％以上，具有突出的耐热性、优良的化学稳定性、出色的耐疲劳性能、阻燃性能以及尺寸稳定性，但是其单独使用强度不高，且成本较高，与通用工程塑料相比价格高出两倍。

为了能够取长补短，现有技术中通常会将聚苯醚和聚苯硫醚混合使用，混合后的材料与PPE相比改善了流动性、耐应力开裂性和耐溶剂性；与PPS相比，降低了成本，提高了成型的精密性，同时二者共混还会产生新的特性：如PPS和PPE两者成型温度都在330℃以上，而共混物的成型温度仅为250~270℃，且成型时不溢料，对模具温度不敏感，产品内应力小，不易开裂。通过调配PPE与PPS的比例，可使材料耐热性范围从150℃延伸到250℃，填补了通用工程塑料和特种工程塑料之间耐热性的空白，并且成本较低。

聚苯醚/聚苯硫醚复合材料同大多数高分子材料一样具有较高的电绝缘性，这种电绝缘性导致其在加工和使用过程中容易引起静电积累，从而导致灰尘附着或静电放电，进而会损坏或摧毁静电敏感电子元件。目前，消除和减少高分子材料静电的常用方法是向高分子材料中加入抗静电剂或导电填料，从而赋予其抗静电性能，如中国专利文献CN1303158C公开了一种成型用树脂组合物、导电性部件以及静电驱动器，该成型用树脂组合物包括：在将低分子量的聚苯硫醚作为必要组成物的成型用树脂组合物中，以该成型用树脂组合物的总重量作为基准，添加12~15％重量的细微粒状炭黑和45~50％重量的微小粒状玻璃珠，所述碳黑的粒径为35~40nm，所述玻璃珠的平均粒径为3μm。该现有技术通过使用低分子量的聚苯硫醚，提高了可塑性树脂基体的流动性，在促进树脂成型性的同时还能有效促进导电炭黑的分散性能，通过在所述低分子量的聚苯硫醚中添加占以该成型用树脂组合物的总重量为基准的12％重量以上的细微粒状炭黑，即可以使成型制品的表面电阻达到350Ω以下。

 但上述低分子量的聚苯硫醚的强度较差和热变形温度较低，因此其成型制品的强度较差、热变形温度较低。为了改善高分子复合材料的强度和热变形温度，中国专利文献CN101768359A公开了一种玻璃纤维增强型聚苯硫醚/聚苯醚复合材料及其制备方法，该复合材料主要由聚苯硫醚、聚苯醚、玻璃纤维、矿物填充剂、相容剂、抗氧剂和加工助剂制成，其中聚苯硫醚的分子量大于5万，制得材料的拉伸强度为90~133Mpa，热变形温度为197~225℃。然而，上述复合材料使用分子量大于5万的聚苯硫醚作为树脂基体，由于其粘度较高、流动性很差，又会使得抗静电剂或导电填料在树脂基体中的分散不均匀，从而使得最终制品的导电性不高、抗静电性能不佳，难以彻底满足实际应用的需要。因此，如何对树脂基体进行优化，在保证成型制品的强度和热变形温度的同时还能不影响导电填料的分散性能和具有良好的成型加工性能，是现有技术尚未解决的难题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的聚苯醚/聚苯硫醚抗静电复合材料的成型工艺性差、导电材料分散不均匀、体积电阻较大、抗静电性能难以彻底满足实际应用的需要的问题，本发明公开了一种导电材料添加量小且分散均匀、防静电效果好、力学性能好、尺寸稳定、工艺性能优良、热变形温度高的高温防静电聚苯醚复合工程材料。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高温防静电聚苯醚复合工程材料，包含以下重量份数的组分：

聚苯醚            80~20；

聚苯硫醚          20~80；

玻璃纤维          20~50；

导电材料           4~10；

无机填料           4~10；

所述聚苯硫醚为线型高分子量聚苯硫醚，分子量为3万~4.5万。

所述线型高分子量聚苯硫醚的分子量为3.5~4万。

所述聚苯醚的粘度为43~47cm³/g。

还包含有助剂，所述助剂的重量份为1~15份；

    所述助剂为相容剂、增韧剂、偶联剂、润滑剂、抗氧剂、分散剂、热稳定剂中的一种或多种的混合物。