[发明专利]一种低摩擦聚苯乙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开一种低摩擦聚苯乙烯复合材料及其制备方法；该低摩擦聚苯乙烯复合材料按质量份组分组成为：30‑60份低摩擦聚苯乙烯嵌段共聚物，1.5‑3份玻璃纤维，0.3‑0.6份增韧剂，30‑60份有机硅乳液，3‑6份分散剂；本发明通过在聚苯乙烯分子链上嵌段具有低摩擦性能作用的聚合物，使聚苯乙烯材料具有耐磨性，且耐磨剂分子以共价键的形式与聚苯乙烯结合，不存在耐磨剂与聚合物相容性差和耐磨剂易流失的问题。

技术领域

本发明属高分子材料领域，具体涉及一种低摩擦聚苯乙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

苯乙烯聚合物可分为无规聚苯乙烯、等规聚苯乙烯、间规聚苯乙烯(简称sPS)，其中无规聚苯乙烯是通用塑料，但其耐热性、耐化学性能差。间规聚苯乙烯是一种新型聚苯乙烯，和无规聚苯乙烯不同，间规聚苯乙烯具有熔点高、耐热耐化学性能优良，结晶度高，结晶温度可以控制在一个较宽的范围，适合常规的塑料加工成型方法。

为改变聚苯乙烯材料及其易脆的缺点，一般通过添加一些添加剂对其进行改性。但一般在聚苯乙烯材料中添加大量的改变聚苯乙烯脆性的物质，会使其耐磨性不好；基于此，本发明提出了一种低摩擦聚苯乙烯复合材料及其制备方法。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足，本发明提供了一种低摩擦聚苯乙烯复合材料及其制备方法，通过在聚苯乙烯分子链上嵌段具有低摩擦性能作用的聚合物，使聚苯乙烯材料具有耐磨性，且耐磨剂分子以共价键的形式与聚苯乙烯结合，不存在耐磨剂与聚合物相容性差和耐磨剂易流失的问题。

本发明的目的在于提供一种低摩擦聚苯乙烯复合材料。

本发明的另一目在于是提供上述低摩擦聚苯乙烯复合材料的制备方法。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

低摩擦聚苯乙烯复合材料的制备方法如下：

将30-60质量份的低摩擦聚苯乙烯嵌段共聚物、1.5-3质量份的增韧剂进行粉碎直至粒径在200～300目，然后混合均匀后送入双螺杆挤出机中控制螺杆的转数在300r/min，再将0.3-0.6质量份的玻璃纤维和30-60重量份的有机硅乳液、3-6质量份的分散剂侧向喂料送入到挤出机中，在挤出机中挤出得到耐磨聚苯乙烯复合材料。

所述低摩擦聚苯乙烯嵌段共聚物，其结构式如下式(I)所示：

式中，n的取值为50～100，m的取值为5～10。

上述低摩擦聚苯乙烯嵌段共聚物的反应流程及制备方法如下：

上述低摩擦聚苯乙烯嵌段共聚物的制备方法如下：

(1)聚苯乙烯大分子链转移剂的制备。

以四氢呋喃为溶剂，RAFT试剂(即可逆加成-断裂链转移试剂)4-氰基-4-(硫代苯甲酰)戊酸与SOCl₂进行酰氯化反应，得到4-氰基-4-(硫代苯甲酰)戊酰氯，再以甲苯为溶剂、吡啶为缚酸剂、单末端羟基聚苯乙烯与4-氰基-4-(硫代苯甲酰)戊酰氯进行酯化反应，得到聚苯乙烯大分子转移剂。

其中，所述4-氰基-4-(硫代苯甲酰)戊酸与SOCl₂、单末端羟基聚苯乙烯的摩尔比为1:1:5。

(2)低摩擦聚苯乙烯嵌段共聚物的制备。

以二氧六环为溶剂、耐磨剂为单体、聚苯乙烯大分子链转移剂为链转移剂、偶氮二异丁腈为引发剂，在无水无氧、氮气保护条件下70～80℃反应2～8小时，得到低摩擦聚苯乙烯嵌段共聚物。

其中，所述耐磨剂具有如下所示结构：