[发明专利]玻璃纤维-矿物复合改性半芳香族尼龙/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加工和改性技术领域，涉及一种玻璃纤维-矿物复合改性半芳香族尼龙/聚苯醚复合材料及制备方法。

背景技术

半芳香族尼龙是由脂肪族二胺或二酸与带芳香环的二酸或二胺经缩聚制得，是芳香族尼龙的一种，由于尼龙分子主链中引入了芳环结构，因而尼龙产品的耐热性能和力学性能得到了提高，同时吸水率也有不同程度的降低，并且具有较好的性价比，是介于通用工程塑料和耐高温工程塑料PEEK,LCP等之间的高耐热性树脂，主要用于汽车和电气电子工业。根据产品的性能要求不同，目前各生产厂家开发出多种牌号的半芳香族尼龙产品，例如PA4T、PA6T、PA9T、PA10T、PA12T等。由于半芳香族尼龙和尼龙66相比，其最大的特点是耐热性能优良，吸水率低，与全芳香族尼龙相比，其具有容易加工的特性。因此随着高新技术的迅速发展和环保事业的需要，其市场需求呈上升趋势，其应用开发也有新的进展。

聚苯醚(简称PPE或PPO)是一种具有良好的力学性能、化学稳定性、介电性能、耐热性以及阻燃性，是一种高性能的热塑性工程塑料。自从GE公司1966年推出第一代改性聚苯醚产品后，聚苯醚产业迅速发展，已经成为继PA、PC、POM的第四大工程塑料。未经改性的聚苯醚具有良好的力学性能、耐热性、尺寸稳定性、化学稳定性、耐水解性、高刚性及阻燃性等，但是PPO分子链刚性较大，缺口冲击非常敏感，同时由于其较高的熔体粘度，使其不能注塑成型，因此极大的限制了其应用。

聚苯醚及半芳香族尼龙固有的性能决定了二者之间合金性能的互补性，这就使半芳香族尼龙/聚苯醚合金成为综合性能优异的合金材料。早在上世纪80年代，聚苯醚与尼龙6，或尼龙66的合金相继被开发成功，详见专利US4315086、US4600741、US4732938等，广泛应用在汽车、电子电气等行业；中国专利CN102417720公开了用玻纤增强聚苯醚与尼龙66合金材料，玻璃纤维的加入在一定程度上增大了合金材料的强度和缺口冲击强度；中国专利CN101724252公开了半芳香族尼龙与聚苯醚合金材料的制备方法；目前单纯的用玻璃纤维增强复合材料，虽然能够显著的提高复合材料的强度、耐冲击性能和热力学性能，但是这样却往往会导致材料的表观质量变差，出现玻纤外露或者有浮纤，而且还导致材料有较大的翘曲 和收缩率。而矿物填料填充改性在改善材料的表观质量上优于玻璃纤维，但是会导致材料的韧性不足，强度提高不明显、尺寸稳定性较差。

发明内容

本发明的目的在于为克服现有技术的缺陷而提供一种玻璃纤维-矿物复合改性半芳香族尼龙/聚苯醚复合材料及制备方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种玻璃纤维-矿物复合改性半芳香族尼龙/聚苯醚复合材料，将玻璃纤维和矿物填料同时作为改性添加物加入到半芳香族尼龙/聚苯醚复合材料中，由包含以下重量份的组分制成：

所述的半芳香族尼龙树脂由含有4-14个碳原子的长碳链脂肪族二胺和芳香族二元羧酸聚合制备而成。

所述的半芳香族尼龙树脂选自PA4T、PA6T、PA6I、PA7T、PA8T、PA9T、PA9I、PA10T、PA10I、PA12T、PA13T或PA14T。

所述的玻璃纤维为无碱玻璃纤维。

所述的矿物填料为云母、硅灰石、滑石粉、碳酸钙、硫酸钡高岭土、蒙脱土或玻璃微珠中的一种或一种以上。

所述的相容剂为马来酸酐、马来酸酐接枝SEBS、马来酸酐接枝苯乙烯或马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物中的一种或一种以上。

所述的抗氧剂酚类高温抗氧剂选自四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯或1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮中的一种或一种以上。

所述的偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酸丙酯基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、正钛酸四异丙酯或异丙基三异 十八酰钛酸酯中的一种或者一种以上。

所述的润滑剂为硬脂酸钙或硬脂酸锌。

一种上述玻璃纤维-矿物复合改性半芳香族尼龙/聚苯醚复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)先将半芳香族尼龙树脂、聚苯醚树脂、矿物填料分别放入干燥箱内鼓风干燥备用；