CN105062071A - 一种pps-pa6-短玻璃纤维高分子塑胶合金及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PPS-PA6-短玻璃纤维高分子塑胶合金及其制备方法，所述PPS-PA6-短玻璃纤维高分子塑胶合金以重量百分比计包括下列组分：PPS树脂：55～65％；PA6树脂：10～15％；短玻璃纤维：10～15％；表面处理剂：1～2％；成核剂：0.5～1％；交联剂：0.5～1％；增韧剂：2～5％；填充剂：0.5～1％；增强剂：0.5～1％；抗老化剂：0.1～0.5％；分散剂：0.5～1％；稳定剂：0.5～1％；阻燃剂：5～10％。本发明不仅可以达到可靠性能高的要求，且降低成本，又由于强度高，可以替代金属，在一定程度上降低了产品的重量，提高了批量化生产效率，促进了制品性能的提高。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料领域，特别涉及一种PPS-PA6-短玻璃纤维高分子塑胶合金及其制备方法。
背景技术
家用电器、电子电器、汽车、航空等领域要做到越来越薄、越来越小、重量越来越轻，必须要开发一种高分子材料替代传统的集成线路板的固定部件，用又薄又坚硬的特殊高分子塑胶替代传统的金属支架、固定板等支撑构件。
由于目前国内生产高分子塑料合金材料技术还不是很成熟，大部分高分子塑料合金材料还是依靠进口，这就增加了高分子塑料合金材料的采购周期，再加上进口原料成本比较高，增加了采购成本，这就在很大程度上给国内企业生产管理和成本带来了困难，大大降低了国内企业的利润。
现有一种材料为PPS，(聚苯硫醚)PPS具有较高的强度和良好的尺寸稳定性，有优良的耐热性、优良的耐化学腐蚀、阻燃性，但是由于PPS的高结晶特征，分子链较为僵硬，致使材料呈现脆性，使它既硬又脆，冲击强度低，熔融流动性较差，在应用范围上受到了限制，PPS够硬，坚如钢铁，但是比较脆。
针对此，有必要对PPS材料进行改性，来满足国内外企业产品用工程材料的需要。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种可以达到可靠性能高的要求，且降低成本的PPS-PA6-短玻璃纤维高分子塑胶合金及其制备方法。所述技术方案如下：
一方面，本发明实施例提供了一种PPS-PA6-短玻璃纤维高分子塑胶合金，所述PPS-PA6-短玻璃纤维高分子塑胶合金以重量百分比计包括下列组分：
PPS树脂：55～65％；
PA6树脂：10～15％；
短玻璃纤维：10～15％；
表面处理剂：1～2％；
成核剂：0.5～1％；
交联剂：0.5～1％；
增韧剂：2～5％；
填充剂：0.5～1％；
增强剂：0.5～1％；
抗老化剂：0.1～0.5％；
分散剂：0.5～1％；
稳定剂：0.5～1％；
阻燃剂：5～10％。
又一方面，本发明实施例亦提供了一种PPS-PA6-短玻璃纤维高分子塑胶合金，所述PPS-PA6-短玻璃纤维高分子塑胶合金以重量百分比计包括下列组分：
PPS树脂：55～65％；
PA6树脂：10～15％；
短玻璃纤维：10～15％；
表面处理剂：1～2％；
成核剂：0.5～1％；
交联剂：0.5～1％；
增韧剂：2～5％；
填充剂：0.5～1％；
增强剂：0.5～1％；
抗老化剂：0.1～0.5％；
分散剂：0.5～1％；
稳定剂：0.5～1％；
阻燃剂：5～10％；
所述PPS-PA6-短玻璃纤维高分子塑胶合金还包括下列组分：化学合成嫁接剂、复合填充母料；
所述复合填充母料：PA6树脂、聚已二酰已二胺或聚酰胺66。
另一方面，本发明实施例还提供了一种PPS-PA6-短玻璃纤维高分子塑胶合金的制备方法，所述PPS-PA6-短玻璃纤维高分子塑胶合金的制备方法包括如下步骤：
S301、超细活性填料粉粒的表面处理；表面处理剂对基体树脂进行活性分散处理；在温度为85℃～95℃时进行超高速分散混合；
所述填料粉粒：短玻璃纤维；
S302、用高速混合搅拌机对纳米级活性填料母粒和基体树脂进行超高速离心分散混合处理，得到混合分散均匀的复合材料基体；
所述填料母粒：PA6树脂、聚已二酰已二胺或聚酰胺66；
所述基体树脂：PPS树脂、聚苯硫醚；
所述复合材料基体：PPS树脂、PA6树脂、短玻璃纤维；
S303、通过成核剂和化学合成嫁接剂处理复合材料基体，使其分子链节激活，以便复合材料基体与无机填料更好地粘接；高温处理；
所述无机填料：短玻璃纤维；
S304、通过同向双螺杆挤出机对复合材料基体和无机填料进行高温熔混合化粘接成链节合成处理；
温度控制在285℃～300℃之间；
S305、对挤出交联粒条进行冷却处理；
S306、水冷及风干机吹切处理；
S307、高速切粒机对成条粒切粒处理；
S308、高分子工程材料颗粒。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
该PPS-PA6-短玻璃纤维高分子塑胶合金材料，不仅可以达到可靠性能高的要求，且降低成本，又由于强度高，在一定程度上降低了产品的重量，而且提高了批量化生产效率，促进了制品性能的提高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的PPS-PA6-短玻璃纤维高分子塑胶合金的制备方法的方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例一
本发明实施例一提供了一种PPS-PA6-短玻璃纤维高分子塑胶合金，所述PPS-PA6-短玻璃纤维高分子塑胶合金以重量百分比计包括下列组分：
PPS树脂：55～65％；
PA6树脂：10～15％；
短玻璃纤维：10～15％；
表面处理剂：1～2％；
成核剂：0.5～1％；
交联剂：0.5～1％；
增韧剂：2～5％；
填充剂：0.5～1％；
增强剂：0.5～1％；
抗老化剂：0.1～0.5％；
分散剂：0.5～1％；
稳定剂：0.5～1％；
阻燃剂：5～10％。
实施例二
本发明实施例二提供了一种PPS-PA6-短玻璃纤维高分子塑胶合金，所述PPS-PA6-短玻璃纤维高分子塑胶合金以重量百分比计包括下列组分：
PPS树脂：55～65％；
PA6树脂：10～15％；
短玻璃纤维：10～15％；
表面处理剂：1～2％；
成核剂：0.5～1％；
交联剂：0.5～1％；
增韧剂：2～5％；
填充剂：0.5～1％；
增强剂：0.5～1％；
抗老化剂：0.1～0.5％；
分散剂：0.5～1％；
稳定剂：0.5～1％；
阻燃剂：5～10％。
所述PPS-PA6-短玻璃纤维高分子塑胶合金还包括下列组分：化学合成嫁接剂、复合填充母料。
复合填充母料：PA6树脂、聚已二酰已二胺或聚酰胺66。
实施例三
本发明实施例三提供了一种PPS-PA6-短玻璃纤维高分子塑胶合金的制备方法，参见图1，所述PPS-PA6-短玻璃纤维高分子塑胶合金的制备方法包括如下步骤：
S301、超细活性填料粉粒的表面处理；表面处理剂对基体树脂进行活性分散处理；在温度为85℃～95℃时进行超高速分散混合；
填料粉粒：短玻璃纤维；
S302、用高速混合搅拌机对纳米级活性填料母粒和基体树脂进行超高速离心分散混合处理，得到混合分散均匀的复合材料基体；
填料母粒：PA6树脂、聚已二酰已二胺或聚酰胺66；
基体树脂：PPS树脂、聚苯硫醚；
复合材料基体：PPS树脂、PA6树脂、短玻璃纤维；
S303、通过成核剂和化学合成嫁接剂处理复合材料基体，使其分子链节激活，以便复合材料基体与无机填料更好地粘接；高温处理；
无机填料：短玻璃纤维；
S304、通过同向双螺杆挤出机对复合材料基体和无机填料进行高温熔混合化粘接成链节合成处理；
S305、对挤出交联粒条进行冷却处理；
S306、水冷及风干机吹切处理；
S307、高速切粒机对成条粒切粒处理；
S308、高分子工程材料颗粒。
注：
①在复合材料基体与活性颗粒熔融塑化时要把温度控制在285℃～300℃之间，此温度范围比较狭窄，若温度高于此温度会导致助剂分解，温度过低会导致基体塑化不均；
②真空泵压力控制在0.05Mpa～0.07Mpa之间；
③喂料频率控制在13～19之间。
通过上述工艺方法，生产出的改性工程材料的技术指标之一
| 测试项目 | 数据单位 | 测试方法 | 改性后的工程材料 |
| 密度 | g/cm3 | ASTMD-792 | 1.5 |
| 拉伸强度 | MPa | ASTMD-638 | 130 |
| 弯曲强度 | MPa | ASTMD-790 | 165 |
| 弯曲模量 | MPa | ASTMD-790 | 11350 |
| IZOD缺口冲击强度 | Kg.cm/cm | ASTMD-256 | 2 |
| 成型收缩率 | ％ | ASTMD-D955 | 2-3 |
| 热变形温度 | ℃ | ASTMD-648 | 266 |
| 燃烧残余 | ％ | ISO3451 | 0.27 |
| 阻燃性能 | 1/8” | UL94 | V0 |
从上面的改性材料的性能指标可以看出，其弯曲强度、拉伸强度、热变形温度、材料成型收缩率等性能指标都远远达到了高分子工程塑料的要求。
改性原理：
PPS、PA6(聚酰胺6或尼龙6)、短玻璃纤维类材料来源比较广泛，PPS采购成本较高，通过PA6和玻璃纤维低价格的材料来密炼填充，提高性能、降低成本。
改性出的高分子材料密度小、强度高且具有韧性，力学均衡性好、耐化学腐蚀及易于成型加工等突出优点。
PPS经过超细活性填料粉粒的表面处理，打断PPS分子链结构，PPS、PA6、短玻璃纤维按照配比，进行超高速分散混合，通过成核剂和高分子嫁接剂处理复合材料基体，使其分子链节激活，以便基体与无机填料更好地粘接，通过高温密炼，双螺杆挤出机抽丝、冷却、切粒等工序完成PPS-PA6-短玻璃纤维新型高分子塑胶合金，通过红外光谱仪、X射线衍射仪、扫面电子显微镜、流变仪、熔融指数仪、冲击试验机、拉伸试验机等先进特种仪器，判定共聚物的聚集熔融状态和机械力学性能。
PPS-PA6-短玻璃纤维高分子塑胶合金材料的性能特点为:
1、产品用材料要求具有比较高的性价比。
2、同时具备非常好的机械强度、冲击韧性和相溶可塑性，承载较大负载而不脆裂。
3、制造出的产品尺寸稳定性要好，这就要求材料具有很好的抗蠕变性能。
4、制造出的产品，要耐高温，不老化龟裂、要求阻燃。
5、耐候性要好，需要能够保持长时间使用不变色、不老化龟裂、要求阻燃。
6、材料需要易于成型加工。
从通用塑料改性的原理进行出发，采用物理或化学方法对PPS进行嫁接共混，对其材料进行改性，可以均衡各种聚合物组分的性能，取长补短，克服单一聚合物性能上的不足，来达到充分利用PPS高分子塑料合金材料的特殊性能要求，并且极大降低成本，打破国外垄断。
用途：
此种PPS-PA6-短玻璃纤维高分子塑胶合金用途广泛，可应用于：
1、汽车工业：离合器、变速器、齿轮箱、轴承支架、灯罩、保险杠、排气系统以及反光镜和车灯座的零部件。可代替金属制作排气筒循环阀及水泵叶轮，气动信号调解器等。
2、电子电器：在电视机上，可用于高电压外壳及插座、接线柱及端子板等；在电子工业、制造变压器、阻流圈及继电器的骨架和壳体，集成电路载体；利用高频性能，制造H级绕线架和微调电容器等。微型电子元件封装、连接器、接线器、插座、线圈骨架、马达壳等零部件。还应用于精密仪器：电脑、计时器、转速器、复印机、照相机、温度传感器以及各种测量仪表的壳体和部件。
3、机械工业：机械工业中特别运用于在高湿、强腐蚀的环境下的部件制备。用于壳体、结构件、耐磨件及密封材料，具体有如：泵壳、泵轮、阀、轴承、轴承支架、活塞环及齿轮、滑轮、风扇、流量计部件、法兰盘、万向头、计数器、水准仪等。
4、家用电器：热风筒、卷发器、干发器、烫发器、微波炉、咖啡煲、干衣机、电熨斗、电饭煲等的防护涂层和零部件。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
该PPS-PA6-短玻璃纤维高分子塑胶合金材料，不仅可以达到可靠性能高的要求，且降低成本，又由于强度高，在一定程度上降低了产品的重量，而且提高了批量化生产效率，促进了制品性能的提高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种PPS-PA6-短玻璃纤维高分子塑胶合金，其特征在于，所述PPS-PA6-短玻璃纤维高分子塑胶合金以重量百分比计包括下列组分：
PPS树脂：55～65％；
PA6树脂：10～15％；
短玻璃纤维：10～15％；
表面处理剂：1～2％；
成核剂：0.5～1％；
交联剂：0.5～1％；
增韧剂：2～5％；
填充剂：0.5～1％；
增强剂：0.5～1％；
抗老化剂：0.1～0.5％；
分散剂：0.5～1％；
稳定剂：0.5～1％；
阻燃剂：5～10％。
2.一种PPS-PA6-短玻璃纤维高分子塑胶合金，其特征在于，所述PPS-PA6-短玻璃纤维高分子塑胶合金以重量百分比计包括下列组分：
PPS树脂：55～65％；
PA6树脂：10～15％；
短玻璃纤维：10～15％；
表面处理剂：1～2％；
成核剂：0.5～1％；
交联剂：0.5～1％；
增韧剂：2～5％；
填充剂：0.5～1％；
增强剂：0.5～1％；
抗老化剂：0.1～0.5％；
分散剂：0.5～1％；
稳定剂：0.5～1％；
阻燃剂：5～10％；
所述PPS-PA6-短玻璃纤维高分子塑胶合金还包括下列组分：化学合成嫁接剂、复合填充母料；
所述复合填充母料：PA6树脂、聚已二酰已二胺或聚酰胺66。
3.一种权利要求1所述的PPS-PA6-短玻璃纤维高分子塑胶合金的制备方法，其特征在于，所述PPS-PA6-短玻璃纤维高分子塑胶合金的制备方法包括如下步骤：
S301、超细活性填料粉粒的表面处理；表面处理剂对基体树脂进行活性分散处理；在温度为85℃～95℃时进行超高速分散混合；
所述填料粉粒：短玻璃纤维；
S302、用高速混合搅拌机对纳米级活性填料母粒和基体树脂进行超高速离心分散混合处理，得到混合分散均匀的复合材料基体；
所述填料母粒：PA6树脂、聚已二酰已二胺或聚酰胺66；
所述基体树脂：PPS树脂、聚苯硫醚；
所述复合材料基体：PPS树脂、PA6树脂、短玻璃纤维；
S303、通过成核剂和化学合成嫁接剂处理复合材料基体，使其分子链节激活，以便复合材料基体与无机填料更好地粘接；高温处理；
所述无机填料：短玻璃纤维；
S304、通过同向双螺杆挤出机对复合材料基体和无机填料进行高温熔混合化粘接成链节合成处理；
温度控制在285℃～300℃之间；
S305、对挤出交联粒条进行冷却处理；
S306、水冷及风干机吹切处理；
S307、高速切粒机对成条粒切粒处理；
S308、高分子工程材料颗粒。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20151118 |