CN105017754A - 一种共混改性聚苯醚母料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种共混改性聚苯醚母料，属于工程技术领域。本发明的共混改性聚苯醚母料包括以下按重量份计的原料：聚苯醚50～75份，高抗冲聚苯乙烯20～38份，玻璃纤维1～8份，？LDPE12～20份，聚碳酸酯5～8份，热塑性聚酰亚胺0.5～5份，助剂0.1～5份。本发明还公开了还母料的制备方法，包括混料、挤出、冷却、造粒、干燥、包装步骤，所制得的改性聚苯醚母料具有尺寸稳定性好，耐腐蚀、耐溶剂性能优良，可扩大聚苯醚材料的应用范围的优点，且生产环境干净，不会对操作工人的身体造成伤害。
Description
技术领域
本发明涉及一种共混改性聚苯醚母料及其制备方法，属于工程塑料技术领域。
背景技术
聚苯醚属于五大工程塑料之一，该聚合物吸水率低，室温下饱和吸水率＜0.1%，耐燃自熄，在较宽的温度范围内具有良好的机械性能和电性能，高温下耐蠕变极好，具有优良的耐酸、碱、盐水和耐热水的性能，但其熔融温度高，熔体粘度大，热塑性差，耐溶剂性能差，因此其应用受到了极大的限制。
聚苯醚的使用大多依靠改性，如国家知识产权局于2013年4月17日公开的公开号为CN103044894A，名称为“一种改性聚苯醚组合物”的发明专利，该专利公开的组合物含以下组分：聚苯醚100重量份；高抗冲聚苯乙烯12-30重量份；氢化苯乙烯嵌段共聚物12-30重量份；短切玻纤16-40重量份；相容剂6-10重量份；抗氧剂1-3重量份；有机磷酸酯阻燃剂12-30重量份；有机硅阻燃剂1-10重量份；黏土1-5重量份。
又如国家知识产权局于2013年3月20日公开的公开号为CN102977583A，名称为“改性聚苯醚和基于改性聚苯醚制备基材的方法”的发明专利，该专利公开的改性聚苯醚，按重量组份包括：甲基溴代聚苯醚5-100份、氢氧化铝0-50份、以及溶剂0-40份。该专利虽然也能实现聚苯醚的改性，但需要在溶剂条件下进行混合，生产环境不够清洁，且成本较高。
发明内容
本发明旨在提出一种新的共混改性聚苯醚母料，具有能够显著提高聚苯醚材料的尺寸稳定性以及耐腐蚀、耐溶剂性能，扩大聚苯醚材料的应用范围的优点，且生产环境干净，不会对操作工人的身体造成伤害。
为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：
一种共混改性聚苯醚母料，其特征在于：包括以下按重量份计的原料：聚苯醚50～75份，高抗冲聚苯乙烯20～38份，玻璃纤维1～8份， LDPE12～20份，聚碳酸酯5～8份，热塑性聚酰亚胺0.5～5份，助剂0.1～5份。
进一步地，所述助剂为抗氧剂、润滑剂、阻燃剂、相容剂、填充剂中的至少一种。
所述玻璃纤维为短切玻璃纤维，长度为3～5mm，直径为9～11um。
所述填充剂为纳米碳酸钙。
本发明的另一个目的是提供所述共混改性聚苯醚母料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
A.混料
将按重量份称取的聚苯醚、高抗冲聚苯乙烯、玻璃纤维聚碳酸酯、热塑性聚酰亚胺共100kg，加入高速混料机中进行混料，混合2～8min后，加入助剂，继续混合20～30min；
B. 挤出
将混好的料转移至双螺杆挤出机中，进行熔融挤出，双螺杆挤出机的机头温度为260～275℃，螺杆转速为160～180r/min；
C.冷却、造粒
将挤出的料过水冷却，冷却后经造粒机造粒；
D.干燥、包装
将粒料进行干燥，干燥的温度为95～105℃，干燥时间为2～2.5h，干燥后冷却包装即可。
步骤A中，所述混料机的转速为150～300 r/min。
其特征在于：步骤B中，所述挤出过程的真空度＞0.05Mpa。
本发明的有益效果：
1）本发明通过添加高抗冲聚苯乙烯、玻璃纤维、低密度聚乙烯、热塑性聚酰亚胺以及聚碳酸酯对聚苯醚进行共混改性，其中，通过共混聚苯乙烯，可提高聚苯醚材料的加工流动性和易着色的性能，其变型温度下降，可降低生产成本；玻璃纤维具有增强、增韧、增粘的作用；聚碳酸酯的添加，可提高聚苯醚材料的耐腐蚀和阻燃、耐磨和抗氧化的性能；共混中添加热塑性聚酰亚胺，可有效提高聚苯醚的耐热性能和电性能；并且共混改性的生产环境清洁，不会对操作工人的身体造成伤害。通过合理的原料以及原料重量份的配比，使得改性后的聚苯醚具有良好的加工性能，其耐热、耐腐蚀和耐溶剂性能得到进一步的提高，从而扩大了聚苯醚材料的使用范围。
2）本发明中还添加有填充剂，除了降低原材料生产成本外，还可提高聚合物的加工性能，填充剂优选为纳米碳酸钙，具有流动性好，可降解的特性。
3）本发明中的玻璃纤维为短切玻璃纤维，长度为3～5mm，直径为9～11um，该指标范围内的短玻纤具有优良的干态流动性，可方便连续喂料，且短切玻璃纤维在塑料制品中分布更加均匀。
4）本发明为改性聚苯醚母料，使用时可根据需求量按合适的比例添加，也可直接用母料制备聚苯醚制品，经共混挤出的母料制成的制品分散性好，外观光泽度好。
具体实施方式
实施例1
一种共混改性聚苯醚母料，包括以下按重量份计的原料：聚苯醚50份，高抗冲聚苯乙烯20份，玻璃纤维1份， LDPE12份，聚碳酸酯5份，热塑性聚酰亚胺0.5，助剂0.1份。
实施例2
一种共混改性聚苯醚母料，包括以下按重量份计的原料：聚苯醚75份，高抗冲聚苯乙烯38份，玻璃纤维8份， LDPE20份，聚碳酸酯8份，热塑性聚酰亚胺5份，助剂5份。
实施例3
一种共混改性聚苯醚母料，包括以下按重量份计的原料：聚苯醚75份，高抗冲聚苯乙烯38份，玻璃纤维1份， LDPE12份，聚碳酸酯5份，热塑性聚酰亚胺4份，助剂3份。
实施例4
一种共混改性聚苯醚母料，包括以下按重量份计的原料：聚苯醚55份，高抗冲聚苯乙烯25份，玻璃纤维8份， LDPE15份，聚碳酸酯7份，热塑性聚酰亚胺2份，助剂1份。
本实施例中，助剂为抗氧剂和润滑剂。
实施例5
一种共混改性聚苯醚母料，包括以下按重量份计的原料：聚苯醚65份，高抗冲聚苯乙烯30份，玻璃纤维5份， LDPE18份，聚碳酸酯6份，热塑性聚酰亚胺2份，助剂3份。
本实施例中，助剂为填充剂纳米碳酸钙。
实施例6
一种共混改性聚苯醚母料，包括以下按重量份计的原料：聚苯醚70份，高抗冲聚苯乙烯35份，玻璃纤维6份， LDPE18份，聚碳酸酯7份，热塑性聚酰亚胺3份，助剂4份。
本实施例中，助剂为阻燃剂和相容剂，其比例为1:2。
实施例7
一种共混改性聚苯醚母料，包括以下按重量份计的原料：聚苯醚70份，高抗冲聚苯乙烯25份，玻璃纤维1份， LDPE18份，聚碳酸酯6份，热塑性聚酰亚胺2份，助剂0.8份。
本实施例中，助剂为抗氧剂；玻璃纤维为短切玻璃纤维，长度为4mm，直径为10um。
实施例8
本实施例与实施例7的区别在于：短切玻璃纤维的长度为3mm，直径为9um
本实施例的共混改性聚苯醚母料的制备方法包括以下步骤：
A.混料
将按重量份称取的聚苯醚、高抗冲聚苯乙烯、玻璃纤维聚碳酸酯、热塑性聚酰亚胺共100kg，加入高速混料机中进行混料，混合2min后，加入助剂，继续混合30min；
B. 挤出
将混好的料转移至双螺杆挤出机中，进行熔融挤出，双螺杆挤出机的机头温度为260℃，螺杆转速为160r/min；
C.冷却、造粒
将挤出的料过水冷却，冷却后经造粒机造粒；
D.干燥、包装
将粒料进行干燥，干燥的温度为95℃，干燥时间为2.5h，干燥后冷却包装即可。
实施例9
一种共混改性聚苯醚母料，包括以下按重量份计的原料：聚苯醚55份，高抗冲聚苯乙烯30份，玻璃纤维2份， LDPE16份，聚碳酸酯6份，热塑性聚酰亚胺0.9，助剂1份。
本实施例中，助剂为抗氧剂、润滑剂、阻燃剂、相容剂和纳米碳酸钙；玻璃纤维为短切玻璃纤维，其长度为5mm，直径为11um。
本实施例的共混改性聚苯醚母料的制备方法包括以下步骤：
A.混料
将按重量份称取的聚苯醚、高抗冲聚苯乙烯、玻璃纤维聚碳酸酯、热塑性聚酰亚胺共100kg，加入高速混料机中进行混料，混合8min后，加入助剂，继续混合20min；
B. 挤出
将混好的料转移至双螺杆挤出机中，进行熔融挤出，双螺杆挤出机的机头温度为275℃，螺杆转速为180r/min；
C.冷却、造粒
将挤出的料过水冷却，冷却后经造粒机造粒；
D.干燥、包装
将粒料进行干燥，干燥的温度为105℃，干燥时间为2h，干燥后冷却包装即可。
上述步骤A中，混料机的转速为150r/min。
实施例10
一种共混改性聚苯醚母料，包括以下按重量份计的原料：聚苯醚75份，高抗冲聚苯乙烯31份，玻璃纤维1份， LDPE12份，聚碳酸酯4份，热塑性聚酰亚胺4份，助剂3份。
本实施例中，助剂为相容剂和润滑剂。
本实施例的共混改性聚苯醚母料的制备方法包括以下步骤：
A.混料
将按重量份称取的聚苯醚、高抗冲聚苯乙烯、玻璃纤维聚碳酸酯、热塑性聚酰亚胺共100kg，加入高速混料机中进行混料，混合4min后，加入助剂，继续混合25min；
B. 挤出
将混好的料转移至双螺杆挤出机中，进行熔融挤出，双螺杆挤出机的机头温度为270℃，螺杆转速为180r/min；
C.冷却、造粒
将挤出的料过水冷却，冷却后经造粒机造粒；
D.干燥、包装
将粒料进行干燥，干燥的温度为100℃，干燥时间为2h，干燥后冷却包装即可。
上述步骤A中，混料机的转速为300 r/min；步骤B中，挤出过程中，挤出机内的真空度＞0.05Mpa。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种共混改性聚苯醚母料，其特征在于：包括以下按重量份计的原料：聚苯醚50～75份，高抗冲聚苯乙烯20～38份，玻璃纤维1～8份， LDPE12～20份，聚碳酸酯5～8份，热塑性聚酰亚胺0.5～5份，助剂0.1～5份。
2.如权利要求1所述的共混改性聚苯醚母料，其特征在于：所述助剂为抗氧剂、润滑剂、阻燃剂、相容剂、填充剂中的至少一种。
3.如权利要求2所述的共混改性聚苯醚母料，其特征在于：所述填充剂为纳米碳酸钙。
4.如权利要求1所述的共混改性聚苯醚母料，其特征在于：所述玻璃纤维为短切玻璃纤维，长度为3～5mm，直径为9～11um。
5.如权利要求1所述的共混改性聚苯醚母料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
A.混料
将按重量份称取的聚苯醚、高抗冲聚苯乙烯、玻璃纤维聚碳酸酯、热塑性聚酰亚胺共100kg，加入高速混料机中进行混料，混合2～8min后，加入助剂，继续混合20～30min；
B. 挤出
将混好的料转移至双螺杆挤出机中，进行熔融挤出，双螺杆挤出机的机头温度为260～275℃，螺杆转速为160～180r/min；
C.冷却、造粒
将挤出的料过水冷却，冷却后经造粒机造粒；
D.干燥、包装
将粒料进行干燥，干燥的温度为95～105℃，干燥时间为2～2.5h，干燥后冷却包装即可。
6.如权利要求5所述的共混改性聚苯醚母料的制备方法，其特征在于：步骤A中，所述混料机的转速为150～300 r/min。
7.如权利要求5所述的共混改性聚苯醚母料的制备方法，其特征在于：步骤B中，所述挤出过程的真空度＞0.05Mpa。
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