CN107201022A - 一种增强改性的ppo组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种增强改性的PPO组合物，包括：40‑60重量份PPO，10‑30重量份HIPS，10‑30重量份玻璃纤维，5‑10重量份复合润滑剂，1‑10重量份相容剂SEBS，0.1‑1重量份抗氧剂，和0.5‑2重量份偶联剂，利用该组合物制备的产品具有良好的抗冲击强度、拉伸强度，并且具有优异的摩擦性能等。本发明同时还公开了上述组合物的制备方法。

Description

一种增强改性的PPO组合物
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种增强改性的PPO组合物及其制备方法。
背景技术
聚苯醚(PPO)具有良好的力学性能、电性能、尺寸稳定性和耐热性，但其熔体粘度高，加工困难，制品容易产生应力开裂。故PPO基本都是与其他树脂共混使用，最常见的是与聚苯乙烯进行共混改性。加入PS后，PPO的加工性能大大改善，耐应力开裂性和冲击性能得到提高，成本降低。
高抗冲聚苯乙烯又称接枝型高冲击强度聚苯乙烯，简称是由本体-悬浮聚合与本体聚合两种方法制得。白色不透明珠状或颗粒。高抗冲聚苯乙烯韧性好，耐冲击。耐油、耐水。抗弯曲性能好，具有良好的加工性能，用于奶酪盒、盖、线轴、冰箱零件、家具；高光泽，高抗冲强度，耐热性好。用于零件、空调机箱、食品包装、CD件、收音机和电视机壳。
在PPO/HIPS组合物中，为了减小聚合物部件的摩擦，通常采用各种摩擦剂，例如蜡、脂肪酸、硬脂酸盐、聚四氟乙烯等。但有些摩擦剂与基体相容性不足，影响组合物产品的机械性能，而例如聚四氟乙烯的摩擦剂，则价格较高，并且影响组合物制品的抗冲击性能。
现实中仍存在对增强的PPO/HIPS组合物制品在具有良好耐摩擦性能的同时，具有良好的外观、抗冲击性能、拉伸性能等的需求。
发明内容
本发明的目的在于一种增强改性的PPO组合物及其制备方法，利用该组合物制备的产品具有良好的抗冲击强度、拉伸强度，并且具有优异的摩擦性能等。
本发明的技术方案如下：一种增强改性的PPO组合物，包括：40-60重量份PPO，10-30重量份HIPS，10-30重量份玻璃纤维，5-10重量份复合润滑剂，1-10重量份相容剂SEBS，0.1-1重量份抗氧剂，和0.5-2重量份偶联剂。
PPO选用特性粘度为0.35-0.50dl/g的产品，例如蓝星化工的LXR 045，LXR 040；
HIPS选用熔融指数为1-20g/10min的产品，例如陶氏化学的STYRON A-TECH系列产品，1110,1200,1300等；
玻璃纤维采用高强度玻璃纤维，具体实例为来自Nittobo的T-玻璃纤维、来自3B的HiPertex、来自Vetrotex的R-玻璃纤维以及来自AGY的S-1和S-2-玻璃纤维。玻璃纤维可以以短纤维的形式，优选以0.2mm至20mm长的短切玻璃的形式，或者以连续细丝纤维的形式；其用量优选为15-20份。
复合润滑剂为线性低密度聚乙烯与硬脂酸金属盐按10-50:1的重量比混合得到，其中，线性低密度聚乙烯密度为0.910-0.925克/立方厘米，MI2为0.5-50分克/分钟，可采用Equistar Chemicals公司产品，硬脂酸金属盐选用硬脂酸钙，硬脂酸镁；SEBS采用壳牌公司的Kraton G系列产品，例如G2705、G1651；抗氧剂采用亚磷酸酯类，例如抗氧剂168；偶联剂为硅烷偶联剂，例如KH550，KH560。
同时提供上述增强改性的PPO组合物的制备方法，包括步骤：
a：按重量配比称取PPO，HIPS和SEBS，混合均匀；
b：按重量配比称取偶联剂和玻璃纤维，混合均匀；
c：按重量配比称取复合润滑剂和抗氧剂，混合均匀，再将其与a步骤混合好的物质一起加入到高速混合机中继续混合直至均匀；
d：将c步骤混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗，在双螺杆挤出机的专用玻璃纤维口处添加硅烷偶联剂表面改性的玻璃纤维，经熔融挤出、冷却、切粒、烘干和包装；
工艺参数如下：双螺杆挤出机一区270-310℃、二区270-310℃、三区270-310℃、四区280-320℃、五区280-320℃、六区240-260℃；螺杆转数控制在300-400rpm；停留时间2～10min。
本发明在HIPS增强的PPO组合物中使用复合润滑剂，使得组合物制品具有良好的抗冲击强度、拉伸强度，并且同时具有优异的摩擦性能。利用SEBS来增容PPO和HIPS，使得产品具有良好的相容性，从而提升了制品的拉伸性能、抗冲击性能；选用线性低密度聚乙烯和硬脂酸金属盐这一复合润滑剂，有效提升的产品的耐摩擦性能，降低了摩擦系数，并且相对于使用其他例如蜡、脂肪酸、硬脂酸盐、脂肪酸酰胺类润滑剂，产品具有更好的相容性，以及具有提升的抗冲击强度、拉伸强度。
利用本发明组合物制备的制品，可广泛用于汽车、家电、电动工具、电子电气零件等领域，例如用于电视机、空调器、电话、吸尘器等，以及作为仪器仪表的外壳等。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明的技术方案进行进一步的说明和描述。
实施例
增强改性的PPO组合物通过以下方法制备：
a：按重量配比称取PPO，HIPS和SEBS，混合均匀；
b：按重量配比称取偶联剂和玻璃纤维，混合均匀；
c：按重量配比称取复合润滑剂和抗氧剂，混合均匀，再将其与a步骤混合好的物质一起加入到高速混合机中继续混合直至均匀；
d：将c步骤混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗，在双螺杆挤出机的专用玻璃纤维口处添加硅烷偶联剂表面改性的玻璃纤维，经熔融挤出、冷却、切粒、烘干和包装；
工艺参数如下：双螺杆挤出机一区300℃、二区300℃、三区300℃、四区310℃、五区310℃、六区250℃；螺杆转数控制在300rpm；停留时间8min。
PPO选用蓝星化工的LXR 045产品，特性粘度为0.45dl/g；采用陶氏化学的STYRONA-TECH 1200产品；玻璃纤维采用高强度玻璃纤维来自AGY的S-2玻璃纤维；复合润滑剂为线性低密度聚乙烯与硬脂酸钙按20:1的重量比混合得到，其中，线性低密度聚乙烯采用Petrothene SelectTM Super Hexene LLDPE，Equistar Chemicals，LP，为具有0.918克/立方厘米的密度以及0.70分克/分钟的MI2的己烯基树脂；SEBS采用壳牌公司的KratonG2705；抗氧剂为抗氧剂168，来自市售；偶联剂为硅烷偶联剂，KH550。
实施例1-5以及比较例1-4各组分重量用量以及产品性能见表1。性能测试：
拉伸性能测试按ISO 527-2进行，试样尺寸为150*10*4，拉伸速度为50mm/min；弯曲性能测试按ISO 178进行，试样尺寸为80*10*4，拉伸速度为2mm/min，跨距为64mm，简支梁冲击强度按ISO 179进行，试样尺寸为55*6*4，缺口深度为试样厚度的三分之一。
动态摩擦按照类似于ASTM D3702所述的标准止推垫圈干滑动磨损试验方法测试。在275.8kPa的接触压力和0.254m/s的试验速度下在室温下靠着1141冷轧钢的配合金属表面进行磨损试验，每个样品进行75小时，记录相关的测量。
表1
由表1中所示的测试结果可知，采用特定组成的复合润滑剂添加到PPO/HIPS组合物中，能够在保持组合物制品具有良好抗冲击性和拉伸强度的同时，具有降低的摩擦系数和摩擦损耗；单独添加LLDPE的组合物制品虽然具有合适的拉伸、抗冲击性能，但其摩擦性能降低；单独添加硬脂酸金属盐的组合物制品虽然能够降低摩擦系数，减少磨损，但其拉伸、抗冲击性能降低较大；当复合润滑剂用量过少时，则组合物制品的摩擦性能不满足要求，而复合润滑剂用量过多时，虽然摩擦性能满足要求，但其拉伸强度、抗冲击强度明显下降，不满足要求。
因此，采用本发明范围内的组合物制备的产品能够同时具有良好的抗冲击性、拉伸强度、以及摩擦性能。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (6)

1.一种增强改性的PPO组合物，其特征在于，包括如下组分：40-60重量份PPO，10-30重量份HIPS，10-30重量份玻璃纤维，5-10重量份复合润滑剂，1-10重量份相容剂SEBS，0.1-1重量份抗氧剂，和0.5-2重量份偶联剂；其中，复合润滑剂为线性低密度聚乙烯与硬脂酸金属盐按10-50:1的重量比混合得到。
2.如权利要求1所述的组合物，其特征在于：所述的PPO特性粘度为0.35-0.50dl/g。
3.如权利要求1所述的组合物，其特征在于：线性低密度聚乙烯密度为0.910-0.925克/立方厘米，MI2为0.5-50分克/分钟，硬脂酸金属盐选用硬脂酸钙或硬脂酸镁。
4.如权利要求1所述的组合物，其特征在于：玻璃纤维采用高强度玻璃纤维，以短纤维的形式，优选以0.2mm至20mm长的短切玻璃的形式加入；其用量优选为15-20份。
5.如权利要求1所述的组合物，其特征在于：偶联剂为硅烷偶联剂，例如KH550，KH560；抗氧剂采用亚磷酸酯类，优选抗氧剂168。
6.如权利要求1所述的增强改性的PPO组合物的制备方法，包括步骤：
a：按重量配比称取PPO，HIPS和SEBS，混合均匀；
b：按重量配比称取偶联剂和玻璃纤维，混合均匀；
c：按重量配比称取复合润滑剂和抗氧剂，混合均匀，再将其与a步骤混合好的物质一起加入到高速混合机中继续混合直至均匀；
d：将c步骤混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗，在双螺杆挤出机的专用玻璃纤维口处添加偶联剂表面改性的玻璃纤维，经熔融挤出、冷却、切粒、烘干和包装；
工艺参数如下：双螺杆挤出机一区270-310℃、二区270-310℃、三区270-310℃、四区280-320℃、五区280-320℃、六区240-260℃；螺杆转数控制在300-400rpm；停留时间2～10min。
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