CN106366617B - 一种用于加工电解阴极板夹边条的聚苯醚树脂组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于加工电解阴极板夹边条的聚苯醚树脂组合物，所述的用于加工电解阴极板夹边条的聚苯醚树脂组合物包括以下组份及其重量组成：聚苯醚树脂为40‑60份；聚苯乙烯树脂为50‑30份；聚烯烃为5‑10份；弹性体为5‑15份；聚苯醚接枝体为0‑10份；无机微纳米填料0‑10份；润滑剂为0.1‑1份；主抗氧剂为0.1‑0.5份；辅助抗氧剂为0.1‑0.5份。本发明制备的夹边条，由于聚苯醚树脂具有良好的耐热性能，聚苯醚树脂组合物的长期使用温度在110℃以上，因此完全满足夹边条高温环境的使用。聚苯醚树脂组合物中加入了弹性体和聚烯烃，材料变软，韧性明显提高，使用年限也会明显增强。聚苯醚接枝体和无机微纳米填料的加入，材料韧性和光泽有所提高，尺寸稳定性好，挤出成型条件得到改善。

Description

一种用于加工电解阴极板夹边条的聚苯醚树脂组合物及其制 备方法

技术领域

本发明属于高分子合金领域，具体涉及一种用于加工电解阴极板夹边条的聚苯醚树脂组合物及其制备方法。

背景技术

聚苯醚树脂组合物具有优越的机械性能、耐热性能、耐酸碱腐蚀、耐水性能、耐老化性、抗蠕变性、良好的尺寸稳定性，广泛应用于电子电器、水处理设备、汽车零部件、化工行业、航空等领域。目前，在有色金属冶炼中，利用湿法冶金技术电解还原生产金属铜、镍、锰等所用的阴极板绝缘材料主要是PP、ABS、PE、PVC等树脂。由于电解还原是在稀酸溶液中进行，温度相对较高，有些情况下都超过了80℃，因此环境对绝缘材料要求非常苛刻，绝缘材料既要满足耐酸性，又要保证足够的耐温性，这样夹边条才能满足其紧固作用和使用年限。而传统材料制成的夹边条在使用过程中都存在一定的缺陷。如PP夹边条长期处于热酸溶液中，当温度超过70℃后，材料的抗蠕变性能变差，夹边条尺寸变化大，导致夹边条与阴极板脱离。ABS夹边条在热酸性溶液中容易发生开裂现象，使用寿命短。PE、PVC夹边条耐温差，当电解环境温度升高后，夹边条容易变软，失去紧固作用。

专利CN202989306U中夹边条使用的材料是聚乙烯树脂，其耐温低、抗蠕变差、产品的使用年限短。

专利CN105037928A中夹边条材料是聚丙烯于无机填料的复合物，相对于单一聚丙烯而言，其抗蠕变有所增强，使用时间得到提高，但其本质的抗蠕变仍然较差，夹边条耐温材料不够，电解环境温度（80-90℃）仍难以满足，无法满足湿法冶金的需要。

发明内容

本发明的目的在于为了克服以上现有技术的不足而提供一种用于加工电解阴极板夹边条的聚苯醚树脂组合物，以使制备的绝缘夹边条具有良好的抗老化、抗蠕变、耐酸碱、不变形、使用寿命长等优点，能满足苛刻电解环境的要求。

技术方案：本发明公开了一种用于加工电解阴极板夹边条的聚苯醚树脂组合物及其制备方法，所述的用于加工电解阴极板夹边条的聚苯醚树脂组合物包括以下重量分数的组分：聚苯醚树脂40-60份，聚苯乙烯树脂30-50份，聚烯烃5-10份，弹性体5-15份，聚苯醚接枝体0-10份，无机微纳米填料0-10份，润滑剂0.1-1份，主抗氧剂0.1-0.5份，辅助抗氧剂0.1-0.5份。

所述的聚苯醚树脂为聚（2,6-二甲基苯）醚或2,6-二甲基苯酚与2,3,6-三甲基苯酚的共聚树脂，特征粘度为0.3-0.6dl/g。

所述的聚苯乙烯树脂为聚苯乙烯的均聚物或共聚物。

所述的聚烯烃为高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯或聚丙烯中的一种或多种。

所述的弹性体为丁苯橡胶、氢化丁苯橡胶或乙丙橡胶中的一种或多种。

所述的聚苯醚接枝体是在220-260℃的条件下，以77%的聚苯醚树脂和20%得聚苯乙烯为基材，在0.5%的引发剂的作用下与2.5%得马来酸酐接枝反应所得到的接枝体。

所述的无机微纳米填料是微纳米蒙脱土、微纳米碳酸钙、微纳米硫酸钡、微纳米滑石粉、微纳米硅灰石等。

所述的润滑剂是硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸、乙撑双硬脂酰胺、有机硅酮等。

所述的主抗氧剂为3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酸十八醇酯、β-（3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸十八醇酯或2, 2亚甲基双（4-甲基-6-叔丁基苯酚）；所述的辅助抗氧剂为亚磷酸三（壬基苯基）或亚磷酸三（2, 4-二叔丁基苯基）酯。

一种用于加工电解阴极板夹边条的聚苯醚树脂组合物的制备方法，包括如下步骤：

步骤一，按照上述聚苯醚树脂组合物配方分别称取各组分；

步骤二，将聚苯醚树脂从第一重量加料器口加入；

步骤三，将剩余组分经过拌料机均混从第二重量加料器口加入；

步骤四，在双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒；

步骤五，对挤出粒子经干燥后在挤出机中进行塑化、挤出、定型、牵引、切割，得到用于加工电解阴极板夹边条。

有益效果：本发明制备得到的用于加工电解阴极板夹边条，由于聚苯醚树脂具有良好的耐热性能，聚苯醚树脂组合物的长期使用温度在110℃以上，因此完全满足夹边条高温环境的使用。同时聚苯醚树脂组合物中加入了弹性体和聚烯烃，材料变软，韧性明显提高，其使用年限也会明显增强。同时聚苯醚接枝体和无机微纳米填料的加入，材料韧性和光泽都有所提高，尺寸稳定性好，挤出成型条件得到改善。

具体实施方式

实施例1

将50份聚苯醚树脂从第一重量器口加入，50份聚苯醚树脂、5份弹性体、5份聚烯烃、0.5份润滑剂、0.2份主抗氧剂及0.2份辅助抗氧剂经高混后从第二重量加料口加入，然后经过双螺杆挤出机塑化、熔融、挤出、拉条、冷却、切粒、过筛。粒子在干燥箱100℃干燥3小时，然后注塑制备成测试样条进行测试。同时挤出粒子经干燥后在挤出机中进行塑化、挤出、定型、牵引、切割，最后得到电解阴极板夹边条。

实施例2

将50份聚苯醚树脂从第一重量器口加入，50份聚苯醚树脂、10份弹性体、5份聚烯烃、0.5份润滑剂、0.2份主抗氧剂及0.2份辅助抗氧剂经高混后从第二重量加料口加入，然后经过双螺杆挤出机塑化、熔融、挤出、拉条、冷却、切粒、过筛。粒子在干燥箱100℃干燥2小时，然后注塑制备成测试样条进行测试。同时挤出粒子经干燥后在挤出机中进行塑化、挤出、定型、牵引、切割，最后得到电解阴极板夹边条。

实施例3

将50份聚苯醚树脂从第一重量器口加入，50份聚苯醚树脂、10份弹性体、5份聚烯烃、5份聚苯醚接枝体、0.5份润滑剂、0.2份主抗氧剂及0.2份辅助抗氧剂经高混后从第二重量加料口加入，然后经过双螺杆挤出机塑化、熔融、挤出、拉条、冷却、切粒、过筛。粒子在干燥箱100℃干燥4小时，然后注塑制备成测试样条进行测试。同时挤出粒子经干燥后在挤出机中进行塑化、挤出、定型、牵引、切割，最后得到电解阴极板夹边条。

实施例4

将50份聚苯醚树脂从第一重量器口加入，50份聚苯醚树脂、10份弹性体、5份聚烯烃、5份聚苯醚接枝体、5份无机微纳米填料、0.5份润滑剂、0.2份主抗氧剂及0.2份辅助抗氧剂经高混后从第二重量加料口加入，然后经过双螺杆挤出机塑化、熔融、挤出、拉条、冷却、切粒、过筛。粒子在干燥箱100℃干燥3小时，然后注塑制备成测试样条进行测试。同时挤出粒子经干燥后在挤出机中进行塑化、挤出、定型、牵引、切割，最后得到电解阴极板夹边条。

将以上实施例1-4制备得到的电解阴极板夹边条得测试样条分别通过以下方法测试样品的性能：(1) 拉伸强度（MPa）：所述的拉伸强度按ASTM D-638测试；（2）弯曲强度（MPa）：所述的弯曲强度按ASTM D-790测试；（3）弯曲模量（MPa）；（4）Izod缺口冲击（J/m）：所述的Izod缺口冲击按ASTM D-256测试；（5）热变形温度（0.45 MPa）：所述的热变形温度按ASTM D-648测试。

对比结果见表1：

。

从表1可知，本发明制备得到的用于加工电解阴极板夹边条的聚苯醚树脂组合物在拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、Izod缺口冲击和热变形温度这些指标上均达到并超过了现有的电解阴极板夹边条的材料标准，并且寿命也由普通材质的少于两年而增加到了平均3年。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (9)

1.一种用于加工电解阴极板夹边条的聚苯醚树脂组合物，其特征在于，所述的用于加工电解阴极板夹边条的聚苯醚树脂组合物由以下组份及其重量组成：

聚苯醚树脂为40-60份；

聚苯乙烯树脂为50-30份；

聚烯烃为5-10份；

弹性体为5-15份；

聚苯醚接枝体为5-10份；

无机微纳米填料5-10份；

润滑剂为0.1-1份；

主抗氧剂为0.1-0.5份；

辅助抗氧剂为0.1-0.5份；

所述的聚苯醚接枝体是在220-260℃的条件下，以77%的聚苯醚树脂和20%的聚苯乙烯为基材，在0.5%的引发剂的作用下与2.5%的马来酸酐接枝反应所得到的接枝体。

2.根据权利要求1所述的一种用于加工电解阴极板夹边条的聚苯醚树脂组合物，其特征在于，所述的聚苯醚树脂为聚（2, 6-二甲基苯）醚或2, 6-二甲基苯酚与2, 3, 6-三甲基苯酚的共聚树脂，特征粘度为0.3-0.6dl/g。

3.根据权利要求1所述的一种用于加工电解阴极板夹边条的聚苯醚树脂组合物，其特征在于，所述的聚苯乙烯树脂为苯乙烯的均聚物或共聚物。

4.根据权利要求1所述的一种用于加工电解阴极板夹边条的聚苯醚树脂组合物，其特征在于，所述的聚烯烃为高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、或聚丙烯中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种用于加工电解阴极板夹边条的聚苯醚树脂组合物，其特征在于，所述的弹性体为丁苯橡胶、氢化丁苯橡胶或乙丙橡胶中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的一种用于加工电解阴极板夹边条的聚苯醚树脂组合物，其特征在于，所述的无机微纳米填料是微纳米蒙脱土、微纳米碳酸钙、微纳米硫酸钡、微纳米滑石粉、微纳米硅灰石。

7.根据权利要求1所述的一种用于加工电解阴极板夹边条的聚苯醚树脂组合物，其特征在于，所述的润滑剂是硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸、乙撑双硬脂酰胺、有机硅酮。

8.根据权利要求1所述的一种用于加工电解阴极板夹边条的聚苯醚树脂组合物，其特征在于，所述的主抗氧剂为3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酸十八醇酯、或2, 2亚甲基双（4-甲基-6-叔丁基苯酚）；所述的辅助抗氧剂为亚磷酸三（壬基苯基）或亚磷酸三（2, 4-二叔丁基苯基）酯。

9.根据权利要求1所述的一种用于加工电解阴极板夹边条的聚苯醚树脂组合物的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括如下步骤：

步骤一，按照上述聚苯醚树脂组合物配方分别称取各组分；

步骤二，将聚苯醚树脂从第一重量加料器口加入；

步骤三，将剩余组分经过拌料机均混从第二重量加料器口加入；

步骤四，在双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒；

步骤五，对挤出粒子经干燥后在挤出机中进行塑化、挤出、定型、牵引、切割，得到用于加工电解阴极板夹边条。