CN102140239B - 一种硫酸钙晶须改性聚苯醚复合材料及其制备工艺 - Google Patents

一种硫酸钙晶须改性聚苯醚复合材料及其制备工艺 Download PDF

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一种硫酸钙晶须改性聚苯醚复合材料及其制备工艺，该复合材料由以下重量份数的原料制成：聚苯醚100份，硫酸钙晶须 20~30份，聚苯乙烯15~25份，抗冲击性聚苯乙烯15~25份，主抗氧剂1010 0.1~0.4份，辅助抗氧剂DLTP 0.1~0.5份，润滑剂Hst 1~4份，硅烷偶联剂KH5501~3份。其制备方法是，将硫酸钙晶须和硅烷偶联剂KH550加入高速混合机中，活化处理8~12min，得改性硫酸钙晶须，干燥待用；将其余原料与改性硫酸钙晶须加入到高速混合机中，在75～85℃下混合5~8min；将所得混合物通过双螺杆挤出机熔融造粒。本发明之硫酸钙晶须改性聚苯醚复合材料应力开裂小、耐冲击性能高，易于加工成型，特别适用于制作电视机壳体、精密仪器壳体、汽车仪表板等。

Description

一种硫酸钙晶须改性聚苯醚复合材料及其制备工艺
技术领域
本发明涉及一种聚苯醚复合材料及其制备工艺，尤其是涉及一种硫酸钙晶须改性聚苯醚复合材料及其制备工艺。
背景技术
聚苯醚又称聚苯撑氧(PPO)，PPO树脂的分子结构决定其具有良好的力学性能、耐热性和化学稳定性等优点，它可在??160~190℃的温度范围内连续工作，高温下抗蠕变性是所有热塑性工程材料中最优异的。但PPO树脂制品容易发生应力开裂，缺口冲击强度低，难以加工成型，限制了其应用范围。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有聚苯醚材料的不足，提供一种应力开裂小、耐冲击性能高和易于加工成型的硫酸钙晶须改性聚苯醚复合材料及其制备工艺。
本发明解决所述技术问题所采用的技术方案是：
本发明之硫酸钙晶须改性聚苯醚复合材料由以下重量份数的原料制成：聚苯醚（PPO）100份，硫酸钙晶须 20~30份，聚苯乙烯15~25份，抗冲击性聚苯乙烯15~25份，主抗氧剂1010 0.1~0.4份，辅助抗氧剂DLTP 0.1~0.5份，润滑剂Hst 1~4份，硅烷偶联剂KH550 1~3份。
优选的重量配比为：聚苯醚（PPO）100份，硫酸钙晶须 25份，聚苯乙烯20份，抗冲击性聚苯乙烯18份，主抗氧剂1010 0.1份，辅助抗氧剂DLTP 0.2份，润滑剂Hst 3份，硅烷偶联剂KH550 2份。
本发明之硫酸钙晶须改性聚苯醚复合材料的制备工艺，包括如下步骤：
（1）将硫酸钙晶须和硅烷偶联剂KH550加入高速混合机中，活化处理8~12min（优选10min），得改性硫酸钙晶须，干燥待用；
（2）将聚苯醚、改性硫酸钙晶须、聚苯乙烯、抗冲击性聚苯乙烯、主抗氧剂1010、辅助抗氧剂DLTP和润滑剂Hst加入到高速混合机中，在75～85℃（优选80℃）下混合5~8min（优选6 min），得聚苯醚、改性硫酸钙晶须、聚苯乙烯、抗冲击性聚苯乙烯、主抗氧剂1010、辅助抗氧剂DLTP和润滑剂Hst的混合物；
（3）将步骤（2）所得混合物通过双螺杆挤出机熔融造粒，机筒温度为210℃~270℃（优选230℃），螺杆转速为110~130转/分（优选115转/分）。
硫酸钙晶须，又称石膏晶须，是一种硫酸钙的纤维状单晶体。研究表明，本发明使用之改性硫酸钙晶须长径比 10~20，直径0.5~1μm，其具有均匀的横截面，完整的内部结构，这一特征赋予其接近晶体理论值-原子间价键的强度。由于其具有极高的强度，细微的尺寸，易与PPO界面粘合，提高与基体的相容性和界面黏结力，当受外力强迫取向时，PPO中的残余应力能很好地传递给硫酸钙晶须，从而提高PPO复合材料的强度。由于硫酸钙晶须为无机物，以微米级的形式在PPO基体中均匀分布，使复合材料性能稳定。由于聚苯乙烯和抗冲击性聚苯乙烯均能降低PPO的熔体强度，增加熔体流动性，利于加工。
本发明之硫酸钙晶须改性聚苯醚复合材料，应力开裂小、耐冲击性能高，易于加工成型，特别适用于制作电视机壳体、精密仪器壳体、汽车仪表板等。
具体实施方式
以下结合实施例对对本发明作进一步详细说明。
实施例1－3硫酸钙晶须改性聚苯醚复合材料原料重量配比见表1。
各实施例硫酸钙晶须改性聚苯醚复合材料的制备方法：
（1）将硫酸钙晶须和硅烷偶联剂KH550加入高速混合机中，活化处理10min，得改性硫酸钙晶须，干燥待用；
（2）将聚苯醚、改性硫酸钙晶须、聚苯乙烯、抗冲击性聚苯乙烯、主抗氧剂1010、辅助抗氧剂DLTP和润滑剂Hst加入到高速混合机中，在80℃下混合6min，得聚苯醚、改性硫酸钙晶须、聚苯乙烯、抗冲击性聚苯乙烯、主抗氧剂1010、辅助抗氧剂DLTP和润滑剂Hst的混合物；
（3）将步骤（2）所得混合物通过双螺杆挤出机熔融造粒，机筒温度为230℃，螺杆转速115转/分。
实施例1－3产品性能测试按ATSM规定方法进行，结果见表2。
对照例：
本对照例的原料重量配比见表1：PPO 100份。
将PPO通过双螺杆挤出机熔融造粒，机筒温度为230℃，螺杆转速115转/分。
本对照例产品性能测试按ATSM规定方法进行，结果见表2。
由表2可知，在相同条件下，硫酸钙晶须改性聚苯醚复合材料性能优于纯聚苯醚。
Figure 2011101263161100002DEST_PATH_IMAGE001

Claims (4)

1.一种硫酸钙晶须改性聚苯醚复合材料，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：聚苯醚100份，硫酸钙晶须 20~30份，聚苯乙烯15~25份，抗冲击性聚苯乙烯15~25份，主抗氧剂1010 0.1~0.4份，辅助抗氧剂DLTP 0.1~0.5份，润滑剂Hst 1~4份，硅烷偶联剂KH550 1~3份；
所述硫酸钙晶须长径比 10~20，直径0.5~1μm。
2.根据权利要求1所述的硫酸钙晶须改性聚苯醚复合材料，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：聚苯醚100份，硫酸钙晶须 25份，聚苯乙烯20份，抗冲击性聚苯乙烯18份，主抗氧剂1010 0.1份，辅助抗氧剂DLTP 0.2份，润滑剂Hst 3份，硅烷偶联剂KH550 2份。
3.一种如权利要求1或2所述的硫酸钙晶须改性聚苯醚复合材料的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将硫酸钙晶须和硅烷偶联剂KH550加入高速混合机中，活化处理8~12min，得改性硫酸钙晶须，干燥待用；
（2）将聚苯醚、改性硫酸钙晶须、聚苯乙烯、抗冲击性聚苯乙烯、主抗氧剂1010、辅助抗氧剂DLTP和润滑剂Hst加入到高速混合机中，在75～85℃下混合5~8min，得聚苯醚、改性硫酸钙晶须、聚苯乙烯、抗冲击性聚苯乙烯、主抗氧剂1010、辅助抗氧剂DLTP和润滑剂Hst的混合物；
（3）将步骤（2）所得混合物通过双螺杆挤出机熔融造粒，机筒温度为210℃~270℃，螺杆转速为110~130转/分。
4.根据权利要求3所述的硫酸钙晶须改性聚苯醚复合材料的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将硫酸钙晶须和硅烷偶联剂KH550加入高速混合机中，活化处理10min，得改性硫酸钙晶须，干燥待用；
（2）将聚苯醚、改性硫酸钙晶须、聚苯乙烯、抗冲击性聚苯乙烯、主抗氧剂1010、辅助抗氧剂DLTP和润滑剂Hst加入到高速混合机中，在80℃下混合6min，得聚苯醚、改性硫酸钙晶须、聚苯乙烯、抗冲击性聚苯乙烯、主抗氧剂1010、辅助抗氧剂DLTP和润滑剂Hst的混合物；
（3）将步骤（2）所得混合物通过双螺杆挤出机熔融造粒，机筒温度为230℃，螺杆转速为115转/分。
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