[发明专利]一种高性能抗静电的PPS复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种高性能抗静电的PPS复合材料及其制备方法和应用。本发明的高性能抗静电的PPS复合材料，包括如下重量份的组分：聚合物基体80～90份，抗静电剂10～20份，其他助剂0～5份，所述聚合物基体为聚苯硫醚(PPS)和热致液晶聚合物(TLCP)的化合物，且PPS与TLCP的重量比为(1～4)∶1。本发明通过PPS、TLCP与抗静电剂的互相配合，制得了表面电阻率极低、抗静电指数稳定，且力学性能良好的PPS复合材料。由于PPS与TLCP的粘度差异以及含量的不同，PPS复合材料在加工过程中形成皮层和芯层结构，抗静电剂富集并均匀分散于“皮层”的TLCP中，从而使得PPS复合材料力学性能良好，表面电阻率较低，可达到10⁵～10⁷Ω，且抗静电指数稳定。

技术领域

本发明涉及高分子材料改性领域，更具体的，涉及一种高性能抗静电的PPS组合物及其制备方法和应用。

背景技术

聚苯硫醚(PPS)结构规整、结晶度较高，是一种高结晶性芳基硫聚合物，具有良好的热稳定性、良好的电绝缘性以及较高的强度等。PPS与无机填料、增强纤维或其它填料通过熔融共混改性可以制作各种型材及零部件，在国防军工、航空航天、电子通讯、汽车、机械、医疗器械、石油化工等行业都有重要应用。

PPS及其复合材料的绝缘性能优良，但绝缘体由于摩擦在干燥的空气中容易产生静电荷，静电积累将会发生静电引力、电击或火花放电现象，这在易燃易爆物质环境条件下将酿成巨大灾害，同时严重影响材料使用寿命。含有玻璃纤维的PPS复合材料的体积电阻系数在10¹⁶Ω·cm以上。对于煤矿井下、硬盘驱动元件、专用电气封装、汽车安全制动等领域，要求PPS制品在具有较高的力学性能的同时还需呈现抗静电功能。

为了提升PPS的抗静电性，通常需要在聚合物基体中加入抗静电剂。常规的抗静电剂虽然可以赋予PPS一定的抗静电效果，但是复合材料的体积电阻率都比较大，若要获得更低的电阻率需增加体系中抗静电剂的含量。中国专利申请CN101134846A公开了一种抗静电增强聚苯硫醚复合材料，使用亲水性聚合物聚氧化乙烯、聚乙二醇等组分作为抗静电剂，复合材料的体积电阻率在10⁹Ω·cm左右，仍然较高。中国专利申请CN109535717A公开了一种用于IC测试用的聚苯硫醚塑料，在聚苯硫醚颗粒为75～80重量份的情况下，抗静电剂颗粒加至12-16份，才获得了10⁸Ω·cm的表面电阻率，一方面表面电阻率仍较高，另一方面，抗静电剂的量过多会导致PPS复合材料的力学性能急剧下降。此外，常规的抗静电剂还存在抗静电指数不稳定的问题，制件的不同位置表面电阻率差异较大。

因此，需要开发出一种兼具良好的抗静电性能与力学性能的PPS复合材料。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的抗静电性能与力学性能差的缺陷，提供一种PPS复合材料，该PPS复合材料兼具良好的抗静电性能与力学性能，且抗静电指数稳定。

本发明的另一目的在于提供上述PPS复合材料的制备方法。

本发明的另一目的在于提供上述PPS复合材料的应用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种高性能抗静电的PPS复合材料，包括如下重量份的组分：

聚合物基体80～90份，

抗静电剂10～20份，

其他助剂0～5份；

所述聚合物基体为聚苯硫醚(PPS)和热致液晶聚合物(TLCP)的混合物，且PPS与TLCP的重量比为(1～4)∶1。