[发明专利]一种聚苯硫醚/尼龙6复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种聚苯硫醚/尼龙6复合材料及其制备方法，其原料组分包括质量比为100：30～50：2～5：1～3的聚苯硫醚、尼龙6、相容剂、六氟二酐，将原料干燥混合，熔融挤出、水冷并造粒，得到复合材料。本发明以六氟二酐作为聚苯硫醚和尼龙6的助增容剂，由于六氟二酐分子二端均含有酸酐基团，能与聚苯硫醚和尼龙6都发生反应提高两者相容性，同时六氟二酐为含有刚性基团的白色粉末，在基体中均匀分散起成核剂作用使球晶变小，起到刚性粒子增强增韧效果，且由于六氟二酐中含有大量的电负性较大的氟原子，可起到润滑剂作用，有利于聚苯硫醚和尼龙6制品的脱模。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种聚苯硫醚/尼龙6复合材料及其制备方法。

背景技术

聚苯硫醚(PPS)是特种工程塑料，具有优良的耐热、耐腐蚀、耐辐射和阻燃性能，但存在材料较脆、断裂伸长率低、价格昂贵等缺陷。尼龙是用量最大的工程塑料，尼龙6(PA6)在尼龙系列中应用普遍，具有优良的力学性能、耐磨性、自润滑性和价格低廉的特点，用PA6作为分散相添加于PPS中，可以达到降低成本、提升韧性的目的。

为了提升聚苯硫醚/尼龙6之间的相容性，采用马来酸酐类相容剂如马来酸酐接枝SEBS、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶(EPDM-g-MAH)是工业化生产的常用解决途径，但马来酸酐类相容剂的接枝率低，为了强化聚苯硫醚/尼龙6间界面结合，只能大量的添加马来酸酐类相容剂，但会大幅降低该合金的拉伸强度和弹性模量。

CN104072991A公开了一种聚苯硫醚/尼龙合金材料及其制备方法，该合金材料组分：50～90份聚苯硫醚、10～50份尼龙、2～10份相容剂、0.5-4.5份异氰酸酯、0.1～0.5份抗氧剂和0.2～1.0份润滑剂。该发明选择具有高强度、较高韧性的尼龙对聚苯硫醚合金化增韧，加入一定量的相容剂，改善聚苯硫醚与尼龙间的相容性，并使用异氰酸酯作为化学处理剂，连接聚苯硫醚、尼龙的大分子链段，使合金组份间形成良好的界面相容性，从而有效地提高合金材料的冲击强度。然而，异氰酸酯具有一定的毒性化学品，对环境造成污染，大批量工业化生产比较困难。

CN102276982A公开了一种聚苯硫醚与耐高温尼龙复合物及其制备方法，为了改善聚苯硫醚与尼龙的相容性，采用的相容剂为马来酸酐接枝SEBS、马来酸酐接枝乙烯－辛烯共聚物(POE-g-MAH)中的一种或几种，但这种马来酸酐类相容剂接枝率一般仅为1-2％，低接枝率会影响聚苯硫醚和尼龙间的相容性改善效果。因此，聚苯硫醚与尼龙间的相容性改善仍有待进一步研究。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中聚苯硫醚与尼龙之间的相容性不佳，常见的马来酸酐类相容剂添加量大，或对两者材料之间的相容性改善效果仍不足的问题，提供一种聚苯硫醚/尼龙6复合材料，在马来酸酐类相容剂的基础上，采用六氟二酐作为助相容剂，提升聚苯硫醚/尼龙6之间的相容性，并起到刚性粒子增强增韧作用，以提高聚苯硫醚/尼龙6复合材料的综合性能，拓宽其应用领域。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种聚苯硫醚/尼龙6复合材料，其原料组分包括质量比为100：30～50：2～5：1～3的聚苯硫醚、尼龙6、相容剂、六氟二酐。

本发明中在常规相容剂的基础上，加入六氟二酐作为聚苯硫醚和尼龙6的助增容剂，六氟二酐分子另一端的酸酐基团又可以与聚苯硫醚的-SH官能团发生酯化反应。同时，马来酸酐官能团与PA6的末端胺基反应形成酰亚胺键，起到反应型增容剂的作用(见图1聚苯硫醚、尼龙6、六氟二酐间的反应原理图)。该助增容剂的添加强化了聚苯硫醚和尼龙6间的界面结合，与常规相容剂一同作用，共同提升体系的相容性。

而另一方面，六氟二酐为含有苯环的刚性粉末，在体系中容易均匀分散，可对聚苯硫醚/尼龙6复合材料起到成核剂和刚性粒子增强作用。由于六氟二酐中含有的大量氟原子会起到润滑剂作用，使制品加工时更易脱膜。