CN104877341A - 高流动性纤维强化pps/abs复合材料及其产品 - Google Patents

高流动性纤维强化pps/abs复合材料及其产品 Download PDF

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Abstract

本发明揭示一种高流动性纤维强化PPS/ABS复合材料及其产品，该复合材料按重量份数表示包括：热塑性树脂，其包含PPS聚合物35～50份及ABS树脂0.1～10份；增强填充材料，其包含扁平截面玻璃纤维40～60份及颗粒状玻璃填充材料0.5～2份；相容剂，0.5～2份。相较于现有技术，本发明的高流动性纤维强化PPS/ABS复合材料，用PPS树脂与利用扁平截面玻璃纤维和扁平截面玻璃纤维以外的纤维状填充材料增强为基体，加入ABS树脂与中空玻璃微珠，通过加入ABS树脂之后与相容剂的增容作用，增加流动性与断裂伸长率及冲击强度，形成同时具有更高的机械强度、更高流动性、低翘曲性的增强复合树脂组合物。

Description

高流动性纤维强化PPS/ABS复合材料及其产品
【技术领域】
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种高流动性纤维强化PPS/ABS复合材料及其产品。
【背景技术】
聚苯硫醚(PPS)又称聚苯撑硫、聚亚(次)苯基硫醚。PPS是1967年由Philips石油公司开发、上世纪70年代开始工业化生产，并以商品名“Ryton”投放市场的一种轻量化、高性能材料I1；是继聚酰胺(PA)、聚甲醛(POM)、聚碳酸酯(PC)、改性聚苯醚(MPPO)、聚甲基丙烯酸丁二酯(PBT)之后，公认的第6大工程塑料。PPS作为高性能树脂基复合材料的基体，在电子、汽车、精密机械及航空航天、军事设备中的应用正越来越受到重视。
PPS的链节结构单元非常简单，刚硬的单体赋予材料在高温下很高的强度、刚度保留率，有着较强的结晶趋势和较大的结晶度。同时也因为PPS主链上有大量苯环，并且结晶度很高，使其断裂伸长率低，韧性、抗冲击性也较差，一定程度上限制了它的应用。
有鉴于此，实有必要开发一种PPS/ABS复合材料及其产品，以解决现行PPS/ABS复合材料流动性差、断裂伸长率低、抗冲击性较差的问题。
【发明内容】
因此，本发明的目的是提供一种高流动性纤维强化PPS/ABS复合材料及其产品，该复合材料同时具有良好的流动性、冲击强度和断裂伸长率。
为了达到上述目的，本发明的高流动性纤维强化PPS/ABS复合材料，其按重量份数表示包括：
热塑性树脂，其包含PPS聚合物35～50份及ABS树脂0.1～10份；
增强填充材料，其包含扁平截面玻璃纤维40～60份及颗粒状玻璃填充材料0.5～2份；
相容剂，0.5～2份。
可选地，所述PPS聚合物的熔点为280～300℃，重均分子量为45000～55000。
可选地，所述ABS树脂（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，ABS是Acrylonitrile Butadiene Styrene的首字母缩写）冲击强度为300～400J/m。
可选地，所述扁平截面玻璃纤维的扁平率为0.1～0.5，较佳为0.2～0.3；所述扁平截面玻璃纤维截面的短径为0.5～25μm，截面的长径为1.0～250μm。
可选地，所述颗粒状玻璃填充材料为表面处理后的玻璃微珠、中空玻璃微珠或其混合物。
可选地，所述相容剂包含有机相容剂和有机硅聚合物。
可选地，所述有机相容剂包括丙烯酸酯共聚物、醋酸乙烯共聚物、马来酸酐接支聚合物、EVA接枝聚合物至少其中之一。
可选地，所述有机硅聚合物为包含有机硅化合物的有机硅聚合物。
可选地，所述高流动性纤维强化PPS/ABS复合材料还包含稳定剂、脱模剂、抗菌剂、分散剂、光催化剂系防污剂、光致变色剂至少一种。
可选的，所述高流动性纤维强化PPS/ABS复合材料还包括所述PPS聚合物及所述ABS树脂以外的热塑性树脂、橡胶质聚合物、流动改性剂中至少一种。
可选的，所述稳定剂为磷系稳定剂、受阻酚系抗氧剂、紫外线吸收剂、光稳定剂中至少一种。
另外，本发明还提供一种产品，所述产品为经所述高流动性纤维强化PPS/ABS复合材料成型后产生的产品。
相较于现有技术，本发明的高流动性纤维强化PPS/ABS复合材料，用PPS树脂与利用扁平截面玻璃纤维和扁平截面玻璃纤维以外的纤维状填充材料增强为基体，加入ABS树脂与中空玻璃微珠，通过加入ABS树脂之后与相容剂的增容作用，增加流动性与断裂伸长率及冲击强度，形成同时具有更高的机械强度、更高流动性、低翘曲性的增强复合树脂组合物。
【具体实施方式】
为了达到上述目的，本发明的高流动性纤维强化PPS/ABS复合材料，其按重量份数表示包括：
热塑性树脂，其包含PPS聚合物35～50份及ABS树脂0.1～10份；所述PPS聚合物的熔点为280～300℃，重均分子量为45000～55000；ABS树脂是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料；
增强填充材料，其包含扁平截面玻璃纤维40～60份及颗粒状玻璃填充材料0.5～2份；所述扁平截面玻璃纤维的扁平率为0.1～0.5，更好的扁平率为0.2～0.3，特别是扁平率在0.2以上时，复合材料的弯曲强度和冲击强度可以维持在特别高的水准；所述扁平截面玻璃纤维截面的短径为0.5～25μm，截面的长径为1.0～250μm；所述颗粒状玻璃填充材料为表面处理后的玻璃微珠、中空玻璃微珠或其混合物；
相容剂，0.5～2份；所述相容剂包含有机相容剂和有机硅聚合物；所述有机相容剂包括丙烯酸酯共聚物、醋酸乙烯共聚物、马来酸酐接支聚合物、EVA接枝聚合物至少其中之一；所述有机硅聚合物为包含有机硅化合物的有机硅聚合物。
其它助剂，可以为使成型加工时的分子量降低、低色调稳定的稳定剂、脱模剂、抗菌剂、液体石蜡之类的分散剂、光催化剂系防污剂、光致变色剂中至少一种；所述稳定剂为磷系稳定剂、受阻酚系抗氧剂、紫外线吸收剂、光稳定剂中至少一种；可以为所述PPS聚合物及所述ABS树脂以外的热塑性树脂、橡胶质聚合物、流动改性剂中至少一种。
为对本发明的目的、技术手段及功能效果有进一步的了解，现结合具体实施例对本发明作以下说明。
实施例1：
将PPS聚合物及ABS树脂分别在带有除湿干燥机烘箱中干燥；称取干燥后的PPS聚合物及ABS树脂并混合；称取相容剂及其他助剂，然后加入到高速混合机中高速预混；将上述步骤中混合物及称取的扁平截面玻璃纤维及中空玻璃微珠分别加入到双螺杆挤出机上熔融挤出造粒。
实施例2：
将PPS聚合物及ABS树脂分别在带有除湿干燥机烘箱中干燥；称取干燥后的PPS聚合物及ABS树脂并混合；称取相容剂及其他助剂，然后加入到高速混合机中高速预混；将上述步骤中混合物及称取的扁平截面玻璃纤维及中空玻璃微珠分别加入到双螺杆挤出机上熔融挤出造粒。
实施例1：
将PPS聚合物及ABS树脂分别在带有除湿干燥机烘箱中干燥；称取干燥后的PPS聚合物及ABS树脂并混合；称取相容剂及其他助剂，然后加入到高速混合机中高速预混；将上述步骤中混合物及称取的扁平截面玻璃纤维及中空玻璃微珠分别加入到双螺杆挤出机上熔融挤出造粒。
实施例3：
将PPS聚合物及ABS树脂分别在带有除湿干燥机烘箱中干燥；称取干燥后的PPS聚合物及ABS树脂并混合；称取相容剂及其他助剂，然后加入到高速混合机中高速预混；将上述步骤中混合物及称取的扁平截面玻璃纤维及中空玻璃微珠分别加入到双螺杆挤出机上熔融挤出造粒。
以上各实施例熔融挤出造粒后，然后在注塑机上注塑成型ASTM标准测试样条，按ASTM标准测试所得材料的机械性能，其中按照ASTM D256测试冲击强度，按照ASTM D638测试拉伸强度，按照ASTM D790测试弯曲强度及弯曲模量，按照ASTM D1238测试流动性MI值，按照UL-94标准测试阻燃性，测试结果如表1所示：
表1：实施例的测试结果
测试项目 单位 实施例1 实施例2 实施例3
冲击强度 KJ/m2 9.2 10.1 12
拉伸强度 Mpa 162 163 164
弯曲强度 Mpa 235 246 255
弯曲模量 Mpa 15200 15900 16500
MI 320℃,5Kg 82 97 150
阻燃性 1.0mm V0 V0 V0
通过表1可以得出：用于薄壁制品的阻燃级聚碳酸酯复合材料同时具有良好的流动性、断裂伸长率、抗冲击性。
于本发明中，本发明得到的复合材料与Ticona公司的PPS+50%GF做了比较，测试结果如下表2所示：
表2:对比测试结果
测试项目 Ticona（SKX-632） 本发明
MI值 99 150
拉伸强度(MPa) 164 167
伸长率(%) 1.5 5.1
弯曲强度(MPa) 237 255
弯曲模量(MPa) 15700 16355
冲击强度(kJ/m2) 7.5 12
通过表2可以得出，本发明所得的复合材料具有流动性、断裂伸长率、抗冲击性。
本发明还提供一种产品，所述产品为经所述用于薄壁制品的阻燃级聚碳酸酯复合材料成型后产生的产品。
综上所述，本发明的高流动性纤维强化PPS/ABS复合材料，用PPS树脂与利用扁平截面玻璃纤维和扁平截面玻璃纤维以外的纤维状填充材料增强为基体，加入ABS树脂与中空玻璃微珠，通过加入ABS树脂之后与相容剂的增容作用，增加流动性与断裂伸长率及冲击强度，形成同时具有更高的机械强度、更高流动性、低翘曲性的增强复合树脂组合物。适合用在电子、汽车、精密机械及航空航天、军事设备的注塑成型。

Claims (11)

1.一种高流动性纤维强化PPS/ABS复合材料，其特征在于，其按重量份数表示包括：
热塑性树脂，其包含PPS聚合物35～50份及ABS树脂0.1～10份；
增强填充材料，其包含扁平截面玻璃纤维40～60份及颗粒状玻璃填充材料0.5～2份；
相容剂，0.5～2份。
2.如权利要求1所述的高流动性纤维强化PPS/ABS复合材料，其特征在于，所述PPS聚合物的熔点为280～300℃，重均分子量为45000～55000。
3.如权利要求1所述的高流动性纤维强化PPS/ABS复合材料，其特征在于，所述ABS树脂冲击强度为300～400J/m。
4.如权利要求1所述的高流动性纤维强化PPS/ABS复合材料，其特征在于，所述扁平截面玻璃纤维的扁平率为0.1～0.5；所述扁平截面玻璃纤维截面的短径为0.5～25μm，截面的长径为1.0～250μm。
5.如权利要求4所述的高流动性纤维强化PPS/ABS复合材料，其特征在于，所述扁平截面玻璃纤维的扁平率为0.2～0.3。
6.如权利要求1所述的高流动性纤维强化PPS/ABS复合材料，其特征在于，所述颗粒状玻璃填充材料为表面处理后的玻璃微珠、中空玻璃微珠或其混合物。
7.如权利要求1所述的高流动性纤维强化PPS/ABS复合材料，其特征在于，所述相容剂包含有机相容剂和有机硅聚合物，所述有机相容剂包括丙烯酸酯共聚物、醋酸乙烯共聚物、马来酸酐接支聚合物、EVA接枝聚合物至少其中之一，所述有机硅聚合物为包含有机硅化合物的有机硅聚合物。
8.如权利要求1所述的高流动性纤维强化PPS/ABS复合材料，其特征在于，所述高流动性纤维强化PPS/ABS复合材料还包含稳定剂、脱模剂、抗菌剂、分散剂、光催化剂系防污剂、光致变色剂至少一种。
9.如权利要求1所述的高流动性纤维强化PPS/ABS复合材料，其特征在于，所述高流动性纤维强化PPS/ABS复合材料还包括所述PPS聚合物及所述ABS树脂以外的热塑性树脂、橡胶质聚合物、流动改性剂中至少一种。
10.如权利要求8所述的高流动性纤维强化PPS/ABS复合材料，其特征在于，所述稳定剂为磷系稳定剂、受阻酚系抗氧剂、紫外线吸收剂、光稳定剂中至少一种。
11.一种产品，其特征在于，所述产品为经权利要求1至10中任一项所述的高流动性纤维强化PPS/ABS复合材料成型后产生的产品。
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