[发明专利]一种耐磨高韧聚苯硫醚复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高分子材料改性领域，尤其涉及一种耐磨高韧聚苯硫醚复合材料及其制备方法。

背景技术

随着科学与技术的发展，通用塑料在某些领域已满足不了社会发展的需求。近年来，工程塑料得到了广泛的应用，作为第六大工程塑料的聚苯硫醚也得到了高度的关注，聚苯硫醚具有优良的热稳定性、阻燃性、耐腐蚀性和电性能，同时还具有良好的力学性能和尺寸稳定性，被广泛应用于电子电气、机械制造、汽车制造、化工仪器仪表和航天工业等领域，然聚苯硫醚也有一些缺点：支化交联的聚苯硫醚韧性较差；无定形部分的玻璃化转变温度Tg较低（85~90℃），使用温度长期超过90℃时易产生蠕变，成本较高等。这些确定限制了聚苯硫醚的应用范围。中国专利CN1718635A采用玻璃纤维、无机填料、冲击改性剂（起增韧作用）等对PPS进行改性，虽然综合性能较好，但该专利的冲击改性不适用某些特定的高韧高强的场合。中国专利CN1425715采用聚四氟乙烯微粉，有机、无机润滑填料改性PPS的耐磨性能，虽然耐磨性能得到提高，可耐热及成本方面没有变化，甚至成本增加。

发明内容

本发明的目的在于提供一种韧性好、强度高且耐磨的聚苯硫醚复合材料及其制备。

本发明的耐磨高韧聚苯硫醚复合材料，按重量份数计，由如下组分组成：

聚苯硫醚                       30~75份、

玻璃纤维                       20~50份、

碳纤维                          5~20份、

增韧剂                          5~30份、

聚四氟乙烯                      0~10份、

超高分子量聚乙烯                0~10份、

二硫化钼                        2~10份、

偶联剂                        0.2~1.5份、

抗氧剂                         0.2~1份、

光稳剂                        0.1~0.5份、

加工助剂                       0.2~2份；

所述玻璃纤维（GF）优选为无碱无捻粗纱；

所述碳纤维（CF）优选为聚丙烯腈基类碳纤维；

所述增韧剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物（E-MA-GMA）、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物（E-nBA）、乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐（POE-G）、三元异丙橡胶接枝马来酸酐（EPDM-G）、乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）和苯乙烯-氢化聚丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEBS）中的一种或多种混合物。

所述聚四氟乙烯粉（PTFE）分子量小于1万，粒径在0.5~15μm；

所述二硫化钼（MoS₂）粒径优选为0.5~25μm；

所述超高分子量聚乙烯（UHMWPE）分子量大于150万；

所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、锆酸酯偶联剂和稀土铝酸酯偶联剂中的至少一种；其中，所述硅烷偶联剂可以为3-氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）、γ-（2,3-环氧丙氧) 丙基三甲氧基硅烷（KH560）、γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷（KH570）中的至少一种；所述钛酸酯偶联剂可以为异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯（NDZ-201）、异丙基二油酸酯氧基(二辛基磷酸酰氧基钛酸酯)（NDZ-101）、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯（NDZ-102）中的至少一种；所述锆酸酯偶联剂可以为正丙醇锆（DN-801）；所述铝酸酯偶联剂可以为铝酸三异丙酯（DL-411）。