CN109486164A - 一种聚苯醚/聚亚苯基砜复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种聚苯醚/聚亚苯基砜复合材料及其制备方法，该复合材料的原料包括：聚苯醚、聚亚苯基砜、热塑性弹性体、三元乙丙橡胶、丁基橡胶、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚二甲基硅氧烷、玻璃纤维、纳米硫酸钡、相容剂、偶联剂、润滑剂。其制备方法是将聚苯醚、聚亚苯基砜、热塑性弹性体、三元乙丙橡胶、丁基橡胶、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚二甲基硅氧烷、改性玻璃纤维、纳米硫酸钡、相容剂、润滑剂混合，混合物通过双螺杆挤出机熔融共混挤出后切粒，即得。本发明不仅提高了共混材料的热稳定性和热变形温度，还能显著改善共混材料的机械性能。

Description

一种聚苯醚/聚亚苯基砜复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于工程塑料技术领域，具体涉及一种聚苯醚/聚亚苯基砜复合材料及其制备方法。
背景技术
随着国内的航空航天领域、汽车领域及电子电器行业和机械通讯等行业的快速发展，我们对工程塑料的需求也在不断上升。各种高强度且有良好耐热性的高分子材料被广泛应用。但其还是有很多缺点需要我们克服，如很多材料质脆，耐冲击性差；耐热性差，高温下不能连续使用；流动性差，加工成型困难；综合性能良好但成本又过高等等诸如此类的问题，就需要对其单一材料进行共混改性。
聚苯醚（PPO）是一种热塑性工程塑料，具有良好的力学性能，较高的力学强度，优异的耐热性能，良好的阻燃性及尺寸稳定性等，应用于汽车领域，电子电气领域以及机械等领域。聚亚苯基砜（PPSU）是一种综合性能良好的特种工程塑料，因其具有优异的力学性能、耐热性、阻燃性、耐蠕变性、化学稳定性、透明性等优异性能被广泛应用于电子电气工业、汽车工业、医疗卫生和家用食品包装材料等领域内。
聚苯醚具有制品容易发生应力开裂、耐溶剂性差、缺口冲击强度低等缺点；而聚亚苯基砜也具有刚性过大以及成本高等缺点。为了更好提高二者的性能，需要对其进行改性。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种聚苯醚/聚亚苯基砜复合材料及其制备方法。
一种聚苯醚/聚亚苯基砜复合材料，原料以重量份计包括：聚苯醚50-60份，聚亚苯基砜40-50份，热塑性弹性体2-4份，三元乙丙橡胶1-5份，丁基橡胶1-3份，聚对苯二甲酸丙二醇酯2-4份，聚二甲基硅氧烷0.5-1份，玻璃纤维3-7份，纳米硫酸钡0.5-1份，相容剂0.5-1份，偶联剂0.5-1份，润滑剂0.5-1份。
优选地，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、KH560或KH570。
优选地，所述润滑剂为PE蜡、石蜡或硬脂酸中的一种。
优选地，所述相容剂为乙烯-甲基丙烯酸共聚物或乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。
上述聚苯醚/聚亚苯基砜复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将玻璃纤维与偶联剂混合，研磨，制成改性玻璃纤维；
步骤2，将聚苯醚、聚亚苯基砜、热塑性弹性体、三元乙丙橡胶、丁基橡胶、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚二甲基硅氧烷、改性玻璃纤维、纳米硫酸钡、相容剂、润滑剂置于鼓风干燥箱中干燥，取出后送入高速混合机混合；
步骤3，将步骤2的混合物通过双螺杆挤出机熔融共混挤出后切粒，即得。
优选地，步骤2中干燥温度为90-100℃。
优选地，步骤3中双螺杆机的温度为170-210℃，螺杆转速为150-160rpm。
本发明以聚苯醚和聚亚苯基砜作为基料，通过加入热塑性弹性体、三元乙丙橡胶、丁基橡胶、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚二甲基硅氧烷、玻璃纤维和纳米硫酸钡，不仅提高了共混材料的热稳定性和热变形温度，还能显著改善共混材料的机械性能。
具体实施方式
实施例1
一种聚苯醚/聚亚苯基砜复合材料，原料以重量份计包括：聚苯醚50份，聚亚苯基砜40份，热塑性弹性体2份，三元乙丙橡胶1份，丁基橡胶1份，聚对苯二甲酸丙二醇酯2份，聚二甲基硅氧烷0.5份，玻璃纤维3份，纳米硫酸钡0.5份，相容剂0.5份，偶联剂0.5份，润滑剂0.5份。
其中，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550。
所述润滑剂为PE蜡。
所述相容剂为乙烯-甲基丙烯酸共聚物。
上述聚苯醚/聚亚苯基砜复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将玻璃纤维与偶联剂混合，研磨，制成改性玻璃纤维；
步骤2，将聚苯醚、聚亚苯基砜、热塑性弹性体、三元乙丙橡胶、丁基橡胶、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚二甲基硅氧烷、改性玻璃纤维、纳米硫酸钡、相容剂、润滑剂置于鼓风干燥箱中干燥，取出后送入高速混合机混合；
步骤3，将步骤2的混合物通过双螺杆挤出机熔融共混挤出后切粒，即得。
其中，步骤2中干燥温度为90-100℃。
步骤3中双螺杆机的温度为170-210℃，螺杆转速为150-160rpm。
实施例2
一种聚苯醚/聚亚苯基砜复合材料，原料以重量份计包括：聚苯醚53份，聚亚苯基砜47份，热塑性弹性体3份，三元乙丙橡胶2份，丁基橡胶2份，聚对苯二甲酸丙二醇酯3份，聚二甲基硅氧烷0.7份，玻璃纤维5份，纳米硫酸钡0.8份，相容剂0.7份，偶联剂0.8份，润滑剂0.7份。
其中，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH560。
所述润滑剂为硬脂酸。
所述相容剂为乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。
上述聚苯醚/聚亚苯基砜复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将玻璃纤维与偶联剂混合，研磨，制成改性玻璃纤维；
步骤2，将聚苯醚、聚亚苯基砜、热塑性弹性体、三元乙丙橡胶、丁基橡胶、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚二甲基硅氧烷、改性玻璃纤维、纳米硫酸钡、相容剂、润滑剂置于鼓风干燥箱中干燥，取出后送入高速混合机混合；
步骤3，将步骤2的混合物通过双螺杆挤出机熔融共混挤出后切粒，即得。
其中，步骤2中干燥温度为90-100℃。
步骤3中双螺杆机的温度为170-210℃，螺杆转速为150-160rpm。
实施例3
一种聚苯醚/聚亚苯基砜复合材料，原料以重量份计包括：聚苯醚60份，聚亚苯基砜50份，热塑性弹性体4份，三元乙丙橡胶5份，丁基橡胶3份，聚对苯二甲酸丙二醇酯4份，聚二甲基硅氧烷1份，玻璃纤维7份，纳米硫酸钡1份，相容剂1份，偶联剂1份，润滑剂1份。
其中，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH570。
所述润滑剂为硬脂酸。
所述相容剂为乙烯-甲基丙烯酸共聚物。
上述聚苯醚/聚亚苯基砜复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将玻璃纤维与偶联剂混合，研磨，制成改性玻璃纤维；
步骤2，将聚苯醚、聚亚苯基砜、热塑性弹性体、三元乙丙橡胶、丁基橡胶、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚二甲基硅氧烷、改性玻璃纤维、纳米硫酸钡、相容剂、润滑剂置于鼓风干燥箱中干燥，取出后送入高速混合机混合；
步骤3，将步骤2的混合物通过双螺杆挤出机熔融共混挤出后切粒，即得。
其中，步骤2中干燥温度为90-100℃。
步骤3中双螺杆机的温度为170-210℃，螺杆转速为150-160rpm。
将上述实施例制得的粒料用注塑成型机进行注塑，并检测所得试样的性能。
所得试样的热变形温度为230-245℃，拉伸强度为102.5-110.3MPa，断裂伸长率为6.3-7.2%，弯曲模量在5.0 GPa-6.2 GPa，弯曲强度为135.7-141.2 MPa，缺口冲击强度为13.2-14.1KJ/m2。

Claims (7)

1.一种聚苯醚/聚亚苯基砜复合材料，其特征在于：原料以重量份计包括：聚苯醚50-60份，聚亚苯基砜40-50份，热塑性弹性体2-4份，三元乙丙橡胶1-5份，丁基橡胶1-3份，聚对苯二甲酸丙二醇酯2-4份，聚二甲基硅氧烷0.5-1份，玻璃纤维3-7份，纳米硫酸钡0.5-1份，相容剂0.5-1份，偶联剂0.5-1份，润滑剂0.5-1份。
2.根据权利要求1所述的聚苯醚/聚亚苯基砜复合材料，其特征在于：所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、KH560或KH570。
3.根据权利要求1所述的聚苯醚/聚亚苯基砜复合材料，其特征在于：所述润滑剂为PE蜡、石蜡或硬脂酸中的一种。
4.根据权利要求1所述的聚苯醚/聚亚苯基砜复合材料，其特征在于：所述相容剂为乙烯-甲基丙烯酸共聚物或乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。
5.权利要求1所述的聚苯醚/聚亚苯基砜复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1，将玻璃纤维与偶联剂混合，研磨，制成改性玻璃纤维；
步骤2，将聚苯醚、聚亚苯基砜、热塑性弹性体、三元乙丙橡胶、丁基橡胶、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚二甲基硅氧烷、改性玻璃纤维、纳米硫酸钡、相容剂、润滑剂置于鼓风干燥箱中干燥，取出后送入高速混合机混合；
步骤3，将步骤2的混合物通过双螺杆挤出机熔融共混挤出后切粒，即得。
6.根据权利要求5所述的聚苯醚/聚亚苯基砜复合材料的制备方法，其特征在于：步骤2中干燥温度为90-100℃。
7.根据权利要求5所述的聚苯醚/聚亚苯基砜复合材料的制备方法，其特征在于：步骤3中双螺杆机的温度为170-210℃，螺杆转速为150-160rpm。
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