[发明专利]一种采用聚苯酯和PBO纤维填充热塑性树脂的共混材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种采用聚苯酯和PBO纤维填充热塑性树脂的共混材料及其制备方法，包含如下组分及重量份：热塑性树脂10‑90份，聚苯酯树脂5‑30份，PBO纤维5‑30份，增强纤维0‑30份，界面相容处理剂1‑5份，润滑辅助材料3‑15份，高温稳定剂0.1‑2份。本发明采用热塑性聚合物树脂与聚苯酯树脂，PBO纤维，增强纤维，润滑辅助材料复配共混，使得该共混材料具有良好的耐磨性能，进一步拓宽了材料的应用范围。

技术领域

本发明涉及一种高分子材料，尤其涉及一种采用聚苯酯和PBO纤维填充热塑性树脂的共混材料及其制备方法。

背景技术

聚苯酯是所有高分子材料中，热稳定性、热容量、自润滑性、电绝缘性、耐磨耗性等综合性能最好的品种之一，是一种高性能特种工程塑料。聚苯酯可填充到其他材料里做增强剂，耐磨剂使用，可以改善常规耐磨添加剂聚四氟乙烯微粉（PTFE）不耐刮擦、易蠕变、热传导性差的缺点。PBO纤维是聚对苯撑苯并二噁唑类纤维，耐热温度可以达到600℃，极限氧指数68，在火焰中不燃烧，此外PBO纤维的耐冲击性能，耐摩擦性和尺寸稳定性优异，物理化学性能优于芳纶纤维，这一共混材料的研制成功将为高新技术和军工领域提供了一种重要材料，可以提供一种耐磨性优于PTFE/芳纶体系填充的热塑性树脂共混材料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种采用聚苯酯和PBO纤维填充热塑性树脂的共混材料及其制备方法，其制备的共混材料具有优异的热稳定性、耐磨性。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种采用聚苯酯和PBO纤维填充热塑性树脂的共混材料，包含如下组分及重量份：热塑性树脂10-90份，聚苯酯树脂5-30份，PBO纤维5-30份，增强纤维0-30份，界面相容处理剂1-5份，润滑辅助材料3-15份，高温稳定剂0.1-2份。

进一步的，所述热塑性树脂选自芳香族耐高温尼龙类聚合物及共聚物、热塑性共聚酯类和聚酯酰胺类、聚芳杂环类液晶高分子LCP、含有砜键的耐高温芳香族聚合物、PC、热塑性聚酰亚胺TPI和PEEK中的一种或几种。

进一步的，所述PBO纤维为连续长纤维、短切纤维或扁平纤维，所述连续长纤维直径为3-25μm，所述短切纤维长度为2-12mm；所述增强纤维选自碳纤维、石墨纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维和碳化硅纤维中的一种或几种。

进一步的，所述聚苯酯树脂为分子主链含有对氧苯甲酰重复结构单元均聚或共聚改性的聚合物粉末，粉末粒径为1—30μm。

进一步的，所述润滑辅助材料为金属硫化物、金属磷酸盐类物质或氮化物，所述金属硫化物为二硫化钨，二硫化锡和硫化铈中的一种或几种，所述金属磷酸盐类物质为磷酸铜或磷酸铁类，所述氮化物为氮化硼或氮化铝。

进一步的，所述界面相容处理剂为具有酚醛，环氧，酸酐官能团的一种或两种官能团结构的低聚物或聚合物，分子量范围为5000-100000。

进一步的，所述界面相容处理剂的组分及重量份为：聚苯醚/聚苯酯混合树脂95-97份，甲基丙烯酸缩水甘油酯/马来酸酐/酚醛环氧树脂低聚物1-5份，引发剂0.1-0.3份，稳定剂0.1-0.4份。

进一步的，所述高温稳定剂为胺类材料，包括4,4’-亚甲基双（2-甲基-6-乙基苯胺）或六亚甲基四胺。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种上述共混材料的制备方法，包括如下步骤：S1)准确称取各组分的重量份数，将热塑性树脂和聚苯酯混合均匀得组分A，将界面相容处理剂、润滑辅助材料剂和高温稳定剂混合均匀，得组分B；将短切后的PBO纤维和增强纤维通过侧向喂料添加，或者将连续的PBO纤维/增强纤维通过加纤进料口加入；S2)将组分A和组分B，同时混合均匀加入平行双螺杆挤出机中挤出，经过水冷或风冷切粒，制得热塑性树脂/聚苯酯/PBO纤维共混材料；所述双螺杆挤出机由进料段到机头的各加热区温度设置择范围为250℃-420℃；所述双螺杆挤出机选择长径比36-44:1。