CN105038232A - 一种高强度高韧性聚苯硫醚材料及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强度高韧性聚苯硫醚材料及其制备方法，其由聚苯硫醚、异氰尿酸三缩水甘油酯、纳米二硼化钛、聚对苯二甲酰对苯二胺、马来酸酐接枝苯乙烯、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯-醋酸乙烯共聚物、抗氧剂DNP、双十二碳醇酯、导电炭黑、钛酸铝纤维、季戊四醇四异硬脂酸酯、氧化聚乙烯蜡、十二烷基苯磺酸钠、碳酸钙、纳米蒙脱土、氧化镁、氧化锌等原料制成。本发明使用的相容剂为马来酸酐接枝苯乙烯，与聚苯硫醚结合，提高两相间界面粘结强度，提高其冲击强度，添加的γ-氨丙基三乙氧基硅烷有利于导电炭黑在基体材料中均匀分布，从而获得较好的抗静电性能；添加的纳米二硼化钛等改进了聚苯硫醚材料的性能，使其具有良好的机械性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚苯硫醚材料，具体地说是涉及一种高强度高韧性聚苯硫醚材料及其制备工艺。
背景技术
聚苯硫醚是一种新型高性能的分子主链中带有苯硫基的热塑性树脂，由于其为结晶性的聚合物，因此具有良好的机械强度和耐高温性能，同时其热稳定性好、电性能优良。聚苯硫醚被广泛用在电子电器、航空航天、汽车运输、机械及化工等领域，是一种综合性能优异的特种工程塑料。在目前轻量化进程中，“以塑代钢，以塑代铝”成为发展必然。聚苯硫醚本身具有高结晶度，阻燃的性能，经过玻纤增强后，其具有高模量。但其冲击性能较差，传统的增韧改性会影响到聚苯硫醚材料的阻燃特性。所以需要生产出一种高强度、高韧性，同时不影响材料阻燃性能的材料满足现在产品的使用要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种高强度高韧性聚苯硫醚材料及其制备工艺。
为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：
一种高强度高韧性聚苯硫醚材料，其特征在于，由下列重量份的原料配制而成：聚苯硫醚140-160、异氰尿酸三缩水甘油酯10-14、纳米二硼化钛7-9、聚对苯二甲酰对苯二胺15-20、马来酸酐接枝苯乙烯6-8、γ-氨丙基三乙氧基硅烷6-8、乙烯-醋酸乙烯共聚物4-5、抗氧剂DNP4-6、双十二碳醇酯3-5、导电炭黑5-7、钛酸铝纤维10-12、季戊四醇四异硬脂酸酯2-4、氧化聚乙烯蜡5-6、十二烷基苯磺酸钠4-5、碳酸钙20-25、纳米蒙脱土10-14、氧化镁3-4、氧化锌8-10、尖晶石粉7-9、氮化硼4-6。
一种高强度高韧性聚苯硫醚材料的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将异氰尿酸三缩水甘油酯、纳米二硼化钛、聚对苯二甲酰对苯二胺、马来酸酐接枝苯乙烯、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯-醋酸乙烯共聚物、抗氧剂DNP、双十二碳醇酯加入高混机中混合，在200-300r/min的转速下混合25-30min，得到混合料A；
（2）将聚苯硫醚在70-90℃鼓风干燥箱中干燥，然后与导电炭黑、钛酸铝纤维、季戊四醇四异硬脂酸酯、氧化聚乙烯蜡、十二烷基苯磺酸钠、碳酸钙、纳米蒙脱土、氧化镁、氧化锌、尖晶石粉、氮化硼投入捏合机内进行捏合，待物料摩擦生热至160-180℃，然后将步骤（1）得到的混合料A加入继续开炼8-10min，得到混合料B；
（3）将步骤（2）得到的混合料B送至双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机中熔融挤出温度为280-310℃，得到高强度高韧性聚苯硫醚材料。
本发明的有益效果：
本发明使用的相容剂为马来酸酐接枝苯乙烯，与聚苯硫醚结合，提高两相间界面粘结强度，提高其冲击强度，添加的γ-氨丙基三乙氧基硅烷有利于导电炭黑在基体材料中均匀分布，从而获得较好的抗静电性能；添加的纳米二硼化钛、氮化硼、钛酸铝纤维、尖晶石粉等改进了聚苯硫醚材料的性能，使其具有良好的机械性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的说明。
实施例1：
一种高强度高韧性聚苯硫醚材料，由下列重量份（kg）的原料配制而成：聚苯硫醚140、异氰尿酸三缩水甘油酯10、纳米二硼化钛7、聚对苯二甲酰对苯二胺15、马来酸酐接枝苯乙烯6、γ-氨丙基三乙氧基硅烷6、乙烯-醋酸乙烯共聚物4、抗氧剂DNP4、双十二碳醇酯3、导电炭黑5、钛酸铝纤维10、季戊四醇四异硬脂酸酯2、氧化聚乙烯蜡5、十二烷基苯磺酸钠4、碳酸钙20、纳米蒙脱土10、氧化镁3、氧化锌8、尖晶石粉7、氮化硼4。
一种高强度高韧性聚苯硫醚材料的制备工艺，包括以下步骤：
（1）将异氰尿酸三缩水甘油酯、纳米二硼化钛、聚对苯二甲酰对苯二胺、马来酸酐接枝苯乙烯、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯-醋酸乙烯共聚物、抗氧剂DNP、双十二碳醇酯加入高混机中混合，在200-300r/min的转速下混合25-30min，得到混合料A；
（2）将聚苯硫醚在70-90℃鼓风干燥箱中干燥，然后与导电炭黑、钛酸铝纤维、季戊四醇四异硬脂酸酯、氧化聚乙烯蜡、十二烷基苯磺酸钠、碳酸钙、纳米蒙脱土、氧化镁、氧化锌、尖晶石粉、氮化硼投入捏合机内进行捏合，待物料摩擦生热至160-180℃，然后将步骤（1）得到的混合料A加入继续开炼8-10min，得到混合料B；
（3）将步骤（2）得到的混合料B送至双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机中熔融挤出温度为280-310℃，得到高强度高韧性聚苯硫醚材料。
实施例2：
一种高强度高韧性聚苯硫醚材料，由下列重量份（kg）的原料配制而成：聚苯硫醚150、异氰尿酸三缩水甘油酯12、纳米二硼化钛8、聚对苯二甲酰对苯二胺17.5、马来酸酐接枝苯乙烯7、γ-氨丙基三乙氧基硅烷7、乙烯-醋酸乙烯共聚物4.5、抗氧剂DNP5、双十二碳醇酯4、导电炭黑6、钛酸铝纤维11、季戊四醇四异硬脂酸酯3、氧化聚乙烯蜡5.5、十二烷基苯磺酸钠4.5、碳酸钙22.5、纳米蒙脱土12、氧化镁3.5、氧化锌9、尖晶石粉8、氮化硼5。
制备工艺同实施例1。
实施例3：
一种高强度高韧性聚苯硫醚材料，由下列重量份（kg）的原料配制而成：聚苯硫醚160、异氰尿酸三缩水甘油酯14、纳米二硼化钛9、聚对苯二甲酰对苯二胺20、马来酸酐接枝苯乙烯8、γ-氨丙基三乙氧基硅烷8、乙烯-醋酸乙烯共聚物5、抗氧剂DNP6、双十二碳醇酯5、导电炭黑7、钛酸铝纤维12、季戊四醇四异硬脂酸酯4、氧化聚乙烯蜡6、十二烷基苯磺酸钠5、碳酸钙25、纳米蒙脱土14、氧化镁4、氧化锌10、尖晶石粉9、氮化硼6。
制备工艺同实施例1。
上述实施例1-3制得的聚苯硫醚材料的性能检测结果如下表所示：
表1实施例1-3制得的聚苯硫醚材料的性能检测结果
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | |
| 阻燃性能 | FV-0 | FV-0 | FV-0 |
| 拉伸强度，Mpa | 113 | 118 | 106 |
| 弯曲强度，Mpa | 182 | 174 | 178 |
| 弯曲模量，Mpa | 9460 | 9380 | 9650 |
| 缺口冲击强度，KJ/㎡ | 22.3 | 19.8 | 20.5 |
Claims (2)
1.一种高强度高韧性聚苯硫醚材料，其特征在于，由下列重量份的原料配制而成：聚苯硫醚140-160、异氰尿酸三缩水甘油酯10-14、纳米二硼化钛7-9、聚对苯二甲酰对苯二胺15-20、马来酸酐接枝苯乙烯6-8、γ-氨丙基三乙氧基硅烷6-8、乙烯-醋酸乙烯共聚物4-5、抗氧剂DNP4-6、双十二碳醇酯3-5、导电炭黑5-7、钛酸铝纤维10-12、季戊四醇四异硬脂酸酯2-4、氧化聚乙烯蜡5-6、十二烷基苯磺酸钠4-5、碳酸钙20-25、纳米蒙脱土10-14、氧化镁3-4、氧化锌8-10、尖晶石粉7-9、氮化硼4-6。
2.根据权利要求1所述的一种高强度高韧性聚苯硫醚材料的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将异氰尿酸三缩水甘油酯、纳米二硼化钛、聚对苯二甲酰对苯二胺、马来酸酐接枝苯乙烯、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯-醋酸乙烯共聚物、抗氧剂DNP、双十二碳醇酯加入高混机中混合，在200-300r/min的转速下混合25-30min，得到混合料A；
（2）将聚苯硫醚在70-90℃鼓风干燥箱中干燥，然后与导电炭黑、钛酸铝纤维、季戊四醇四异硬脂酸酯、氧化聚乙烯蜡、十二烷基苯磺酸钠、碳酸钙、纳米蒙脱土、氧化镁、氧化锌、尖晶石粉、氮化硼投入捏合机内进行捏合，待物料摩擦生热至160-180℃，然后将步骤（1）得到的混合料A加入继续开炼8-10min，得到混合料B；
（3）将步骤（2）得到的混合料B送至双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机中熔融挤出温度为280-310℃，得到高强度高韧性聚苯硫醚材料。
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| JP2018145367A (ja) * | 2017-03-09 | 2018-09-20 | 東ソー株式会社 | ポリアリーレンスルフィド組成物 |
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| CN103013118A (zh) * | 2011-09-24 | 2013-04-03 | 张国庆 | 一种高韧性填充增强pps/ppo合金及其制备方法 |
| CN103436000A (zh) * | 2013-08-14 | 2013-12-11 | 吴江市英力达塑料包装有限公司 | 一种导热增强ppo/pa合金及其制备方法 |
| CN103436014A (zh) * | 2013-08-14 | 2013-12-11 | 吴江市英力达塑料包装有限公司 | 增强型聚苯硫醚复合材料及其制备方法 |
| CN103987790A (zh) * | 2011-12-27 | 2014-08-13 | 松下电器产业株式会社 | 导热性树脂组合物 |
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