[发明专利]一种多元共混复合增强的聚苯硫醚及其制备工艺在审

专利信息
申请号: 202011163622.8 申请日: 2020-10-27
公开(公告)号: CN112322037A 公开(公告)日: 2021-02-05
发明(设计)人: 张东宝;张奇 申请(专利权)人: 南京清研高分子新材料有限公司
主分类号: C08L81/02 分类号: C08L81/02;C08K13/04;C08K7/14;C08K7/06;C08K7/10;C08K5/134;C08K5/09
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地址: 211500 江苏省*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 多元 复合 增强 聚苯硫醚 及其 制备 工艺
【说明书】:

本发明涉及材料领域,具体涉及一种多元共混复合增强的聚苯硫醚及其制备工艺。即同时利用玻纤、碳纤、玄武岩纤维共混改性增强聚苯硫醚,得到了韧性和强度均较优、综合性能较好的聚苯硫醚复合材料。

技术领域

本申请涉及材料领域,具体涉及一种多元共混复合增强的聚苯硫醚及其制备工艺。

背景技术

聚苯硫醚(PSS)作为一种半结晶的热塑性聚合物,因其具有优异的耐热性、高阻燃性,以及较低的摩擦系数和物理化学稳定性等,使其成为综合性能优异的特种工程塑料。在航空航天、国防、精密电子、日化制品、汽车、食品加工等诸多领域均有广泛的应用。然而其也具有很多缺点和不足,如纯PPS容易被高温氧化导致大分子交联甚至氧化,且主链苯环带来的刚性导致其韧性差、脆性大、抗冲击强度低,因此在实际使用中需要对其进行改性增强以克服其韧性差、脆性大和抗冲击强度低等缺点。

目前常用的共混改性增强方法中常见的添加材料有玻璃纤维(GF),碳纤维(CF),玄武岩纤维(BF),其中在开发程度、使用频次和广泛性上依次为玻璃纤维、碳纤维和玄武岩纤维,其中后者的使用广泛度上远小于前两者。目前现有技术中对于上述三种物质的共混改性研究较多,如专利CN101768359B公开了一种玻璃纤维增强聚苯硫醚/聚苯醚复合材料及其制备方法,主要原料为:聚苯硫醚、聚苯醚、玻璃纤维、矿物填充剂、相容剂、抗氧剂、加工助剂,所制备的材料不显著降低聚苯硫醚树脂的耐温等级、刚性,同时能进一步改善聚苯硫醚树脂的成型精密性、并能降低成本。专利CN102807753B公开了一种玻纤增强耐冲击聚苯硫醚复合材料及其制备方法。该复合材料包括以下组分和重量份:50-70份聚苯硫醚、30-50份玻璃纤维、1-4份增韧剂、0.4-0.6份抗氧剂和0.5-1份加工助剂。该复合材料既具有优异的抗冲击性能,又具有良好的力学强度。CN104974525B公开了一种聚乙烯醇纤维增强聚苯硫醚复合材料,含有聚苯硫醚、聚乙烯醇纤维、玻璃纤维和助剂,助剂含有相容剂、抗氧剂、偶联剂、润滑剂。该聚乙烯醇纤维增强聚苯硫醚复合材料具有既有高强度、低蠕度、流动性好、易于加工等特点,又具有高韧性、高模量等特点。专利CN103709750B公开了一种碳纤维增强聚苯醚混合改性聚苯硫醚复合材料,含有聚苯硫醚、聚苯醚、碳纤维和助剂,助剂含有相容剂、抗氧剂、偶联剂和润滑剂。该复合材料具有刚性高、耐腐蚀、蠕变低,以及韧性好、流动性好、抗冲击性能强、弯曲性能及拉伸强度更高、弯曲模量大的优点。专利CN106521709B公开了一种通过特定工艺制备得到的聚苯硫醚材料增强专用玄武岩纤维,且证实了采用该技术方案制备得到的玄武岩纤维拉伸强度和断裂伸长率好,与聚苯硫醚塑料的相容性好,对聚苯硫醚塑料增强效果显著。

发明人通过对现有技术的调研后发现,现有技术中鲜有将两种或多种增强材料混合施用进行改性的案例。而根据经验,多种增强材料共混可能会克服单一材料增强所带来的效果单一的问题,故基于该思路,进而完成了本发明。

发明内容

本发明的目的在于通过将现有技术中报道的多种纤维增强剂同时对聚苯硫醚进行混合改性,以获得一种综合性质较优的聚苯硫醚复合材料。

由于CN106521709B中采用的聚苯硫醚材料增强专用玄武岩纤维制备的改性材料其在断裂伸长率方面效果远远优于采用玻纤和碳纤的复合材料,但是在拉伸强度方面效果劣于普通玻纤和碳纤的改性。而结合现有技术可知玻纤和碳纤的改性效果在方向上较为一致。故拟先采用二元混合工艺制备复合聚苯硫醚材料,继而探索三元混合工艺对制备复合聚苯硫醚材料的影响。

本发明的聚苯硫醚复合材料,其由以下组分制备而成:聚苯硫醚、纤维增强剂、抗氧剂、润滑剂。其中,纤维增强剂为玻璃纤维和玄武岩纤维,或纤维增强剂为碳纤维和玄武岩纤维,或纤维增强剂为玻璃纤维、碳纤维和玄武岩纤维。

进一步地,本发明的聚苯硫醚复合材料,其由以下组分制备而成:聚苯硫醚50-70份,玻璃纤维20-40份,玄武岩纤维2-4份,抗氧剂四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.5-2份,润滑剂硬脂酸0.3-1份。

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