[发明专利]一种高CTI聚苯硫醚复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高CTI聚苯硫醚复合材料及其制备方法，按重量份数计，高CTI聚苯硫醚复合材料包括聚苯硫醚20～50份、玻璃纤维20～40份、金属氧化物20～40份、碳化抑制剂1～10份、表面迁移剂0.2～1份；先将聚苯硫醚、金属氧化物、碳化抑制剂和表面迁移剂在混料机中混合均匀后出料得到混合物；再将混合物置于双螺杆挤出机，在双螺杆挤出机侧喂料口加入玻璃纤维，挤出造粒制得高CTI聚苯硫醚复合材料。本发明制得的高CTI聚苯硫醚复合材料的CTI为175～300V，大大提升材料的安全性能，且具有均衡的机械性能和特别高的刚性，特别适用于有耐高温要求的与电接触的结构部件。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种高CTI聚苯硫醚复合材料及其制备方法。

背景技术

聚合物绝缘材料表面在特定的条件下会发生电痕劣化现象，电痕破坏是指当材料表面存在潮湿与污秽、电场足够大时，表面将有漏电流产生，在电流的焦耳热作用下，水分被蒸发，随着材料表面液膜的分离形成的缝隙，形成瞬间液膜间场强达到放电场强而导致放电，放电产生的热量使材料表面局部碳化，由于碳化生成物的导电率高，此处的电场密度集中于该碳化部分，引起放电的重复发生，在其周围产生更多的碳化物，形成碳化导电路，并向电极方向伸展，最终导致短路，相对漏电起痕指数Comparative Tracking Index(CTI)是指材料表面能经受住50滴电解液(0.1％氯化铵水溶液)而没有形成漏电痕迹的最高电压值，单位为V。

聚苯硫醚(PPS)分子主链由苯环和硫原子交替排列，具有突出的热稳定性、阻燃性能，优良的耐化学性、耐蠕变性、电绝缘性及加工成型性。但是由于PPS特殊的苯环结构，链规整性很强，所以其很容易结晶，其成碳性特别好，因而其本身具有特别优异的难燃性，但同时PPS易在电压负荷作用下产生大量热量，导致制品表面极易迅速碳化短路，因而PPS的CTI非常低，所以在很多电子电器应用方面受到限制。

中国专利文献CN110791095A公开了一种聚苯硫醚复合材料及其制备方法和应用，包括以下质量百分数的组分：聚苯硫醚20～40％、聚酰胺5～20％、碳化抑制剂0～60％、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷0.3～1.2％、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯0.1～1.0％、季戊四醇硬脂酸酯0.1～1.0％、短切玻璃纤维0～30％；其中碳化抑制剂的含量不为0，所述碳化抑制剂包括氢氧化镁、氢氧化铝、硼酸钙和硼酸锌中的一种或几种；所述各组分的质量百分数之和为100％。该发明以氢氧化镁、氢氧化铝、硼酸钙和硼酸锌中的一种或几种为碳化抑制剂，通过使用碳化抑制剂提高了聚苯硫醚复合材料的CTI。其添加了聚酰胺一方面减少了聚苯硫醚的使用量，但是复合材料的阻燃性能受到了破坏，虽然氢氧化镁、氢氧化铝、硼酸钙和硼酸锌可以电极作用时吸收一定热量达到提高CTI的目的，但是其分解温度与聚苯硫醚的加工温度相近，甚至更低，不能稳定生产和加工，实际意义并不大。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中存在的聚苯硫醚复合材料CTI不足的问题，提供一种高CTI聚苯硫醚复合材料及其制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种高CTI聚苯硫醚复合材料，包括如下重量份数的各组分：

所述玻璃纤维为经硅烷处理的扁平玻纤；

所述金属氧化物的粒径为15～40μm；

所述碳化抑制剂为磷酸三苯酯；

所述表面迁移剂为硅酮；

高CTI聚苯硫醚复合材料的CTI为175～300V。

作为优选的技术方案：

如上所述的一种高CTI聚苯硫醚复合材料，金属氧化物为氧化锌、氧化铝和氧化铁的一种以上，不经表面处理剂处理。