CN106751834A - 一种连续长纤维增强增韧型pps复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种连续长纤维增强增韧型PPS复合材料，所述组分按重量份数配比：聚苯硫醚45‑60份；弹性体2‑10份；连续长纤维15‑40份；加工助剂0.1‑5份。本发明还公开了该连续长纤维增强增韧型PPS复合材料的制备方法，连续长纤维经牵引机的作用在挤出机第一个排气口加入。本发明的PPS复合材料制品表面质量高，生产工艺稳定，操作简单，机械性能和热性能改善明显。

Description

一种连续长纤维增强增韧型PPS复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种连续长纤维增强增韧型PPS复合材料及其制备方法，属于复合材料领域。
背景技术
聚苯硫醚（PPS）是一种综合性能优异的特种工程塑料，是特种工程塑料中性价比最高的一种，被誉为继聚碳酸酯、聚酯、聚甲醛、尼龙和聚苯醚后第六大通用工程塑料，也是八大宇航材料之一。具有优异的耐高温、耐化学腐蚀、阻燃耐磨和极好的尺寸稳定性以及优良的电性能等，但PPS主链上有大量苯环，并且结晶度高，使其断裂伸长率低，韧性和耐冲击性差，一定程度上限制了它的应用。
现有专利中多采用PPS与其他树脂共混改性或短玻纤增强改性提高PPS复合材料的力学性能，专利CN 103173015 A采用短玻纤+填料填充改性的方式提高了PPS的力学性能，但力学性能提升有限。专利CN 104151824 A采用弹性体+短玻纤共混改性方式明显改善了PPS的增韧性，但短纤增强容易造成制品玻纤外露等问题，且与连续长纤维增强效果相比，机械性能还可以进一步提高。
发明内容
本发明针对现有PPS增强增韧改性的不足，提供一种连续长纤维增强增韧型PPS复合材料及其制备方法，可大幅度提高PPS的力学性能和耐高温性能。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种连续长纤维增强增韧型PPS复合材料，所述组分按重量份数配比：聚苯硫醚45-60份，弹性体2-10份，连续长纤维15-40份，加工助剂0.1-5份。
所述的PPS密度为1.28-1.35g/cm3，熔融指数为50-120g/10min，测试条件为305℃，标准负荷5kg。
所述连续长纤维中纤维为玻璃纤维、碳纤中的一种或几种。
所述的弹性体为乙烯-马来酸酐-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物。
所述的加工助剂为抗氧剂、偶联剂和润滑剂中的一种或几种。
本发明所述的连续长纤维增强增韧型PPS复合材料的制备方法，包括：（1）原料干燥：将PPS在真空干燥箱中干燥2-4h，干燥温度为140℃-160℃；（2）原料混合：将PPS、弹性体、相容剂、加工助剂按一定比例称重后在高速混合机中常温下混合形成预混料，混合速度50-80r/min，混合时间5-10分钟；（3）母粒制备：将预混料在双螺杆挤出机加料斗加入，连续长纤维经牵引机的作用在挤出机第一个排气口加入，预混料和纤维充分熔融浸渍后经挤出机机头挤出造粒，制得连续长纤维增强PPS的母粒。
所述的双螺杆挤出机的温度设定如下：一区200-230℃，二区280-320℃，三区280-320℃，四区300-340℃，五区300-340℃，六区300-340℃，七区300-340℃，八区300-340℃，机头温度300-320℃；螺杆转速30-50r/min，喂料6-25 r/min，切粒机转速150-350 r/min。
所述的连续长纤维增强PPS的母粒径向长度为4-15mm，长纤径向保留长度与母粒一致。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：（1）制品表面质量高，无浮纤；（2）生产工艺稳定，操作简单；（3）机械性能和热性能改善明显。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步描述。
实施例1
按质量比称取PPS58%，乙烯-马来酸酐-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物5%，连续长玻纤35%、抗氧剂1%、润滑剂1%，除长玻纤外其它料在高速混合机中混合6min，混合速度50r/min，从双螺杆挤出机加料斗加入，长玻纤经牵引在第一个排气口加入，经熔融挤出造粒后注塑成型，按ASTM标准测试。
实施例2
按质量比称取PPS58%，乙烯-马来酸酐-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物5%，连续长碳纤35%、抗氧剂1%、润滑剂1%，除长碳纤外其它料在高速混合机中混合6min，混合速度50r/min，从双螺杆挤出机加料斗加入，长玻纤经牵引在第一个排气口加入，经熔融挤出造粒后注塑成型，按ASTM标准测试。
实施例3
按质量比称取PPS58%，乙烯-马来酸酐-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物5%，连续长纤维35%（连续长碳纤10%、连续长玻纤25%），抗氧剂1%、润滑剂1%，除长纤外其它料在高速混合机中混合6min，混合速度50r/min，从双螺杆挤出机加料斗加入，长纤经牵引在第一个排气口加入，经熔融挤出造粒后注塑成型，按ASTM标准测试。
产品性能见表1。
以上实施例的说明是用于理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些修改改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种连续长纤维增强增韧型PPS复合材料及其制备方法，其特征在于，所述复合材料按如下重量份数配置而成：聚苯硫醚45-60份，弹性体2-10份，连续长纤维15-40份，加工助剂0.1-5份。
2.根据权利要求1所述的一种连续长纤维增强增韧型PPS复合材料及其制备方法，其特征在于，所述的PPS密度为1.28-1.35g/cm3，熔融指数为50-120g/10min，测试条件为305℃，标准负荷5kg。
3.根据权利要求1所述的一种连续长纤维增强增韧型PPS复合材料及其制备方法，其特征在于，所述连续长纤维中纤维为玻璃纤维、碳纤维中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种连续长纤维增强增韧型PPS复合材料及其制备方法，其特征在于，所述的弹性体为乙烯-马来酸酐-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物。
5.根据权利要求1所述的一种连续长纤维增强增韧型PPS复合材料及其制备方法，其特征在于，所述的加工助剂为抗氧剂、偶联剂和润滑剂中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种连续长纤维增强增韧型PPS复合材料及其制备方法，其特征在于，所述的连续长纤维增强PPS的母粒径向长度为4-15mm，长纤径向保留长度与母粒一致。
7.根据权利要求1所述的一种连续长纤维增强增韧型PPS复合材料及其制备方法，其特征在于，所述的连续长纤维增强增韧型PPS复合材料的制备方法，包括：（1）原料干燥：将PPS在真空干燥箱中干燥2-4h，干燥温度为140℃-160℃；（2）原料混合：将PPS、弹性体、相容剂、加工助剂按一定比例称重后在高速混合机中常温下混合形成预混料，混合速度50-80r/min，混合时间5-10分钟；（3）母粒制备：将预混料在双螺杆挤出机加料斗加入，连续长纤维经牵引机的作用在挤出机第一个排气口加入，预混料和纤维充分熔融浸渍后经挤出机机头挤出造粒，制得连续长纤维增强PPS的母粒。
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