CN105647156A - 一种ppo合金及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种PPO合金及其制备方法，按照重量份数配比称取PPO、二氧化硅、PF、聚酰胺、ABS、马来酸酐接枝、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、PE、二硫化钼、PA66和HIPS，产品拉伸强度60-80MPa，断裂伸长率5-10%，缺口冲击强度200-240J/m；产品拉伸弹性模量100-120MPa，压缩强度110-130MPa，巴氏硬度40-60；产品强度高，弯曲强度80-100MPa，弯曲弹性模量120-140MPa；黏度560-600mPa·s，体积收缩率6-10%，热变形温度160-180℃，成本低廉，操作简单。

Description

一种PPO合金及其制备方法
技术领域
本申请属于塑料合金材料领域，尤其涉及一种PPO合金及其制备方法。
背景技术
塑料合金是利用物理共混或化学接枝的方法而获得的高性能、功能化、专用化的一类新材料。塑料合金产品可广泛用于汽车、电子、精密仪器、办公设备、包装材料、建筑材料等领域。它能改善或提高现有塑料的性能并降低成本，已成为塑料工业中最为活跃的品种之一，增长十分迅速。我国塑料行业要认清形势，找准差距，抓住机遇，加大科技投入，加快发展塑料产业，努力赶上世界发展水平。
通用塑料合金，如pvc(聚氯乙烯)、PE(聚乙烯)、PF(聚丙烯)、PA66(聚苯乙烯)合金虽然仍有着广泛的使用价值，但因其生产技术被普遍掌握，所以在国外，各大公司专门供应的多是附加值较高的工程塑料合金品种。工程塑料合金泛指工程塑料(树脂)的共混物，主要包括以聚酰胺、PBT、PA、POM(聚甲醛)、PFO、PTFE(聚四氟乙烯)等工程塑料为主体的共混体系，以及ABS树脂改性材料。
聚酰胺/ABS树脂，聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和混合物，是由聚碳酸酯（Polycarbonate）和聚丙烯腈（ABS）合金而成的热可塑性塑胶，结合了两种材料的优异特性，ABS材料的成型性和聚酰胺的机械性、冲击强度和耐温、抗紫外线（UV）等性质，可广泛使用在汽车内部零件、事务机器、通信器材、家电用品及照明设备上。
目前世界塑料合金产品的最大用户是汽车部件，其次是机械和电子元器件。从日本主要工程塑料合金需求结构中可以看出，汽车用塑料合金占62%，电子电气及办公自动化设备占20%，一般精密机械占6%，医疗、体育及其他占12%。从地区来看，目前北美是最大的塑料合金消费地区，占45%；其次是欧洲，占34%；亚洲和太平洋地区占21%。在北美，PFO（聚苯醚）合金占塑料合金需求总量的25%以上，其中尤以PFO/PA（聚酰胺）、PFO/二氧化硅(聚对苯二甲酸乙二醇酯)和PFO/PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)合金的需求量最大；聚酰胺(聚碳酸酯)合金占总需求量的12%以上；用于汽车最终用途的ABS合金占99%。
我国对塑料合金的研究从20世纪60年代开始，近几年发展较快。据统计，目前我国塑料合金(含改性树脂)消费总量约为120万～140万吨，而国内供应量不足60万吨，每年进口量高达90万吨左右；而且我国塑料合金(主要是掺混树脂和改性树脂)主要应用于家电、电子、汽车等行业，与发达国家相比，我国的塑料合金应用市场还有很大的拓展空间。
随着我国经济的持续高速发展，今后几年我国塑料合金市场需求潜力巨大，尤其是电子通讯、汽车、建筑业的高速增长，将拉动我国工程塑料合金业快速发展。预计到2008年，我国五大工程塑料总需求量将达到100万吨，五大合成树脂的需求将达到5200万吨，将成为全球塑料合金最大的进口国之一。
未经改性的聚苯醚（PPO）树脂具有良好的力学性能、电性能、耐热性、阻燃性以及化学稳定性等，但是它的耐溶剂性差、制品容易发生应力开裂、缺口冲击强度低，另外它存在一个致命的弱点——熔体粘度高，加工成型性极差，纯PPO树脂不能采用注射方法成型，这样大大限制了它的应用。为了克服这些缺点，或赋予其新的性能，人们对PPO进行了多种改性。其方法有化学（共聚、嵌段、接枝和网化等）和物理（共混、填充、增强和微发泡等）改性两种。
目前，我国塑料合金研究和生产两方面都还处于零星分散的状态，尚未形成规模，行业整体水平低下，与国外先进水平相差甚远。国内塑料合金生产品种结构中，高附加值的特种工程塑料合金的生产几乎处于空白，基本是通用塑料合金和改性产品的生产。2004年我国已有300多家塑料合金生产企业，估计塑料合金(含改性粒料)生产能力为70万～80万吨/年，产量在60万吨/年左右。但其中规模较大的企业只占15%，而这15%的企业产量约占全国塑料合金总产量的70%以上。企业大部分是通过塑料混炼挤出工艺生产塑料合金的加工型企业。我国塑料合金研发和加工工艺水平有待提高。而随着人性化理念的普及，及新型和谐社会的构成，设计一种强度高、耐高温的PPO合金及其制备方法是非常必要的。
发明内容
解决的技术问题：
本申请针对上述技术问题，提供一种PPO合金及其制备方法，解决现有塑料合金料拉伸强度低、冲击强度低、不耐高温等技术问题。
技术方案：
一种PPO合金，所述PPO合金的原料按重量份数配比如下：PPO100份；二氧化硅1-5份；PF0.5-2.5份；聚酰胺10-30份；ABS25-45份；马来酸酐接枝1-5份；氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物2-8份；PE5-25份；二硫化钼4-8份；PA66为15-35份；HIPS20-40份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述PPO合金的原料按重量份数配比如下：PPO100份；二氧化硅2-4份；PF1-2份；聚酰胺15-25份；ABS30-40份；马来酸酐接枝2-4份；氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物4-6份；PE10-20份；二硫化钼5-7份；PA66为20-30份；HIPS25-35份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述PPO合金的原料按重量份数配比如下：PPO100份；二氧化硅2份；PF1份；聚酰胺15份；ABS30份；马来酸酐接枝2份；氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物4份；PE10份；二硫化钼5份；PA66为20份；HIPS25份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述PPO合金的原料按重量份数配比如下：PPO100份；二氧化硅4份；PF2份；聚酰胺25份；ABS40份；马来酸酐接枝4份；氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物6份；PE20份；二硫化钼7份；PA66为30份；HIPS35份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述PPO合金的原料按重量份数配比如下：PPO100份；二氧化硅3份；PF1.5份；聚酰胺20份；ABS35份；马来酸酐接枝3份；氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物5份；PE15份；二硫化钼6份；PA66为25份；HIPS30份。
作为本发明的一种优选技术方案：所述PPO合金的制备方法，包括如下步骤：
第一步：按照重量份数配比称取PPO、二氧化硅、PF、聚酰胺、ABS、马来酸酐接枝、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、PE、二硫化钼、PA66和HIPS；
第二步：将原料投入搅拌机混合，升温至60-80℃，混合速度为50-90r/min，混合0.5-2.5h；
第三步：混合均匀后投入双螺杆挤出机，料筒温度210-220℃、215-225℃、220-230℃、225-235℃、230-240℃，螺杆温度230-240℃，机头温度230-240℃、245-255℃、245-255℃、255-265℃、260-270℃，螺杆转速12-16r/min，投料转速30-40r/min。
有益效果：
本发明所述一种PPO合金及其制备方法采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1、产品拉伸强度60-80MPa，断裂伸长率5-10%，缺口冲击强度200-240J/m；2、产品拉伸弹性模量100-120MPa，压缩强度110-130MPa，巴氏硬度40-60；3、产品强度高，弯曲强度80-100MPa，弯曲弹性模量120-140MPa；4、黏度560-600mPa·s，体积收缩率6-10%，热变形温度160-180℃，成本低廉，操作简单，可以广泛生产并不断代替现有材料。
具体实施方式
实施例1:
按照重量份数配比称取PPO100份；二氧化硅1份；PF0.5份；聚酰胺10份；ABS25份；马来酸酐接枝1份；氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物2份；PE5份；二硫化钼4份；PA66为15份；HIPS20份。
将原料投入搅拌机混合，升温至60℃，混合速度为50r/min，混合0.5h。
混合均匀后投入双螺杆挤出机，料筒温度210℃、215℃、220℃、225℃、230℃，螺杆温度230℃，机头温度230℃、245℃、245℃、255℃、260℃，螺杆转速12r/min，投料转速30r/min。
产品拉伸强度60MPa，断裂伸长率5%，缺口冲击强度200J/m；产品拉伸弹性模量100MPa，压缩强度110MPa，巴氏硬度40；产品强度高，弯曲强度80MPa，弯曲弹性模量120MPa；黏度560mPa·s，体积收缩率6%，热变形温度160℃，成本低廉，操作简单。
实施例2:
按照重量份数配比称取PPO100份；二氧化硅5份；PF2.5份；聚酰胺30份；ABS45份；马来酸酐接枝5份；氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物8份；PE25份；二硫化钼8份；PA66为35份；HIPS40份。
将原料投入搅拌机混合，升温至80℃，混合速度为90r/min，混合2.5h。
混合均匀后投入双螺杆挤出机，料筒温度220℃、225℃、230℃、235℃、240℃，螺杆温度240℃，机头温度240℃、255℃、255℃、265℃、270℃，螺杆转速16r/min，投料转速40r/min。
产品拉伸强度64MPa，断裂伸长率9%，缺口冲击强度210J/m；产品拉伸弹性模量105MPa，压缩强度115MPa，巴氏硬度45；产品强度高，弯曲强度85MPa，弯曲弹性模量125MPa；黏度570mPa·s，体积收缩率7%，热变形温度165℃，成本低廉，操作简单。
实施例3:
按照重量份数配比称取PPO100份；二氧化硅2份；PF1份；聚酰胺15份；ABS30份；马来酸酐接枝2份；氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物4份；PE10份；二硫化钼5份；PA66为20份；HIPS25份。
将原料投入搅拌机混合，升温至60℃，混合速度为50r/min，混合0.5h。
混合均匀后投入双螺杆挤出机，料筒温度210℃、215℃、220℃、225℃、230℃，螺杆温度230℃，机头温度230℃、245℃、245℃、255℃、260℃，螺杆转速12r/min，投料转速30r/min。
产品拉伸强度70MPa，断裂伸长率8%，缺口冲击强度220J/m；产品拉伸弹性模量110MPa，压缩强度120MPa，巴氏硬度50；产品强度高，弯曲强度90MPa，弯曲弹性模量130MPa；黏度580mPa·s，体积收缩率8%，热变形温度170℃，成本低廉，操作简单。
实施例4:
按照重量份数配比称取PPO100份；二氧化硅4份；PF2份；聚酰胺25份；ABS40份；马来酸酐接枝4份；氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物6份；PE20份；二硫化钼7份；PA66为30份；HIPS35份。
将原料投入搅拌机混合，升温至80℃，混合速度为90r/min，混合2.5h。
混合均匀后投入双螺杆挤出机，料筒温度220℃、225℃、230℃、235℃、240℃，螺杆温度240℃，机头温度240℃、255℃、255℃、265℃、270℃，螺杆转速16r/min，投料转速40r/min。
产品拉伸强度75MPa，断裂伸长率6%，缺口冲击强度230J/m；产品拉伸弹性模量115MPa，压缩强度125MPa，巴氏硬度55；产品强度高，弯曲强度95MPa，弯曲弹性模量135MPa；黏度590mPa·s，体积收缩率9%，热变形温度175℃，成本低廉，操作简单。
实施例5:
按照重量份数配比称取PPO100份；二氧化硅3份；PF1.5份；聚酰胺20份；ABS35份；马来酸酐接枝3份；氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物5份；PE15份；二硫化钼6份；PA66为25份；HIPS30份。
将原料投入搅拌机混合，升温至70℃，混合速度为70r/min，混合1.5h。
混合均匀后投入双螺杆挤出机，料筒温度215℃、220℃、225℃、230℃、235℃，螺杆温度235℃，机头温度235℃、250℃、250℃、260℃、265℃，螺杆转速14r/min，投料转速35r/min。
产品拉伸强度80MPa，断裂伸长率10%，缺口冲击强度240J/m；产品拉伸弹性模量120MPa，压缩强度130MPa，巴氏硬度60；产品强度高，弯曲强度100MPa，弯曲弹性模量140MPa；黏度600mPa·s，体积收缩率10%，热变形温度180℃，成本低廉，操作简单。
以上实施例中的组合物所有组分均可以商业购买。
上述实施例只是用于对本发明的内容进行阐述，而不是限制，因此在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应该认为是包括在权利要求书的范围内。

Claims (6)

1.一种PPO合金，其特征在于所述PPO合金的原料按重量份数配比如下：PPO100份；二氧化硅1-5份；PF0.5-2.5份；聚酰胺10-30份；ABS25-45份；马来酸酐接枝1-5份；氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物2-8份；PE5-25份；二硫化钼4-8份；PA66为15-35份；HIPS20-40份。
2.根据权利要求1所述的一种PPO合金，其特征在于所述PPO合金原料按重量份数配比如下：PPO100份；二氧化硅2-4份；PF1-2份；聚酰胺15-25份；ABS30-40份；马来酸酐接枝2-4份；氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物4-6份；PE10-20份；二硫化钼5-7份；PA66为20-30份；HIPS25-35份。
3.根据权利要求1所述的一种PPO合金，其特征在于所述PPO合金的原料按重量份数配比如下：PPO100份；二氧化硅2份；PF1份；聚酰胺15份；ABS30份；马来酸酐接枝2份；氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物4份；PE10份；二硫化钼5份；PA66为20份；HIPS25份。
4.根据权利要求1所述的一种PPO合金，其特征在于所述PPO合金的原料按重量份数配比如下：PPO100份；二氧化硅4份；PF2份；聚酰胺25份；ABS40份；马来酸酐接枝4份；氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物6份；PE20份；二硫化钼7份；PA66为30份；HIPS35份。
5.根据权利要求1所述的一种PPO合金，其特征在于：所述PPO合金的原料按重量份数配比如下：PPO100份；二氧化硅3份；PF1.5份；聚酰胺20份；ABS35份；马来酸酐接枝3份；氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物5份；PE15份；二硫化钼6份；PA66为25份；HIPS30份。
6.一种权利要求1所述PPO合金的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步：按照重量份数配比称取PPO、二氧化硅、PF、聚酰胺、ABS、马来酸酐接枝、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、PE、二硫化钼、PA66和HIPS；
第二步：将原料投入搅拌机混合，升温至60-80℃，混合速度为50-90r/min，混合0.5-2.5h；
第三步：混合均匀后投入双螺杆挤出机，料筒温度210-220℃、215-225℃、220-230℃、225-235℃、230-240℃，螺杆温度230-240℃，机头温度230-240℃、245-255℃、245-255℃、255-265℃、260-270℃，螺杆转速12-16r/min，投料转速30-40r/min。
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