CN107674403A - 耐候型防火ppo复合材料及其制备方法 - Google Patents

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CN107674403A CN201711069489.8A CN201711069489A CN107674403A CN 107674403 A CN107674403 A CN 107674403A CN 201711069489 A CN201711069489 A CN 201711069489A CN 107674403 A CN107674403 A CN 107674403A
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Abstract

本发明公开了耐候型防火PPO复合材料，按重量份计，其制备原料包括:100重量份的聚苯醚PPO、10～30重量份的尼龙PA、5～10重量份的纳米蒙脱土、5～10重量份的纳米二氧化硅、1～5重量份的聚乙烯蜡、1～10重量份的亚磷酸三（2，4‑二叔丁基苯酯）、10～30重量份的聚酰亚胺‑聚磷腈‑聚醚砜三元复合物。本发明的耐候型防火PPO复合材料耐候性好，不易变色，机械强度高且阻燃性能优异。

Description

耐候型防火PPO复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子复合材料技术领域，更具体地，本发明涉及一种耐候型防火PPO复合材料及其制备方法。
背景技术
聚苯醚(PPO)是亲油性高的非结晶材料，耐热性、电气绝缘性及高温下耐蠕变性优异，因此应用十分广泛。但是，于此同时，PPO也存在冲击韧性差、难加工和不耐非极性溶以及防火性能差的问题；PA是亲水性高的结晶性材料，具有优异的耐溶剂性、易加工、机械强度高，但其尺寸稳定性差、耐热性低。PPO/PA合金综合了PPO和PA的优点，部分弥补了其的不足，然而在耐候性和防火性能上仍然不足。为此， 传统的阻燃方法大多采用单一的阻燃剂或采用卤系阻燃剂，但是PPO/PA合金中存在两个组分，单一的阻燃剂对两组份的阻燃作用不同，因此阻燃效果差，而且会导致材料力学性能下降，耐候性更差。因此，开发新产品非常必要。
发明内容
为此，本发明的一个方面提供耐候型防火PPO复合材料，按重量份计，其制备原料包括：
100重量份的聚苯醚PPO、10～30重量份的尼龙PA、5～10重量份的纳米蒙脱土、5～10重量份的纳米二氧化硅、1～5重量份的聚乙烯蜡、1～10重量份的亚磷酸三（2，4-二叔丁基苯酯）、10～30重量份的聚酰亚胺-聚磷腈-聚醚砜三元复合物；
优选地，其制备原料包括：
100重量份的聚苯醚PPO、15～25重量份的尼龙PA、6～9重量份的纳米蒙脱土、6～9重量份的纳米二氧化硅、2～4重量份的聚乙烯蜡、2～8重量份的亚磷酸三（2，4-二叔丁基苯酯）、15～25重量份的聚酰亚胺-聚磷腈-聚醚砜三元复合物；
更优选地，其制备原料包括：
100重量份的聚苯醚PPO、18～21重量份的尼龙PA、7～8重量份的纳米蒙脱土、7～8重量份的纳米二氧化硅、2～4重量份的聚乙烯蜡、3～6重量份的亚磷酸三（2，4-二叔丁基苯酯）、18～21重量份的聚酰亚胺-聚磷腈-聚醚砜三元复合物；
最优选地，其制备原料包括：
100重量份的聚苯醚PPO、20重量份的尼龙PA、8重量份的纳米蒙脱土、8重量份的纳米二氧化硅、3重量份的聚乙烯蜡、5重量份的亚磷酸三（2，4-二叔丁基苯酯）、19重量份的聚酰亚胺-聚磷腈-聚醚砜三元复合物。
在一种实施方案中，所述纳米二氧化硅的平均粒径为50-200纳米；优选为100纳米。
在一种实施方案中，所述纳米蒙脱土的平均粒径为50-150纳米；优选为80纳米。
在一种实施方案中，所述聚酰亚胺-聚磷腈-聚醚砜三元复合物的制备方法为：
（1）在300毫升圆底烧瓶中，将 0.41克六氯环三磷腈和 0.94克4,4’-二羟基二苯砜溶解于190毫升乙腈中，然后加入1.5毫升三乙胺，置于50℃超声水浴中反应10 小时，反应结束后，离心除去溶剂，用去离子水和丙酮分别洗涤产物5 次，最后在50℃下真空干燥25 小时得到白色聚磷腈粉末；
（2）在100毫升干燥的三颈瓶中，依次加入1.6毫摩尔 2，2’-双(4-磺酸基苯氧基)联苯二胺、12.5毫升m-creso1和0.8毫升三乙胺，通氮气保护并磁力搅拌；待2，2’-双(4-磺酸基苯氧基)联苯二胺完全溶解后，再依次加入1.55毫摩尔3,4,9,10-苝四羧酸酐，3.0毫摩尔苯甲酸以及0.6毫升异喹啉；室温搅拌1小时后，升温80℃反应4小时，180℃反应20小时；反应结束后，降至室温，并迅速倒入150毫升甲醇中，得到大量固体沉淀；用甲醇反复洗涤该产物后，抽滤并收集聚合物，于真空烘箱中，60℃下干燥20小时，得到聚酰亚胺预聚物;
（3）在氮气保护下，向连接有机械搅拌、进气管、带水器和冷凝管的三口瓶中加入1.23克上述步骤（1）所得白色聚磷腈粉末、4.46克二烯丙基双酚S、3.811克 4,4’-二氟二苯砜、30毫升环丁砜、2.6克碳酸钾、20毫升甲苯，140℃回流，带水4小时后，升高温度，蒸出甲苯，体系温度升至165℃，反应20小时后，降至室温，然后加入1.3克上述步骤（2）所得聚酰亚胺预聚物、0.2克硅烷偶联剂KH-550、0.1克硅烷偶联剂KH-560以及5毫升二甲基亚砜，通氮气1小时后，体系温度升至100℃，反应5小时后，降至室温，出料于1升质量分数为5%的稀盐酸水溶液中，得到条状聚合物，将得到的条状聚合物用捣碎机捣碎，再用蒸馏水煮沸洗涤3遍后，放在真空烘箱中50℃烘干24小时得到聚酰亚胺-聚磷腈-聚醚砜三元复合物。
在一种优选实施方案中，所述的耐候型防火PPO复合材料，按重量份计，其制备原料还包括：2重量份的5-羟基-1H-咪唑-4-甲酰胺。
本发明还披露了耐候型防火PPO复合材料的制备方法，包括：
将所述的原料投入到高速混合器中干混6-10分钟，然后将混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗，经熔融挤出，造粒成复合材料；加工工艺如下：双螺杆挤出机一区温度270-280℃，二区温度280-290℃，三区温度280-290℃，四区温度270-280℃，机头290-310℃，停留时间4-8min，压力为20-25MPa。
优选地，所述加工工艺如下：双螺杆挤出机一区温度275℃，二区温度285℃，三区温度285℃，四区温度270℃，机头310℃，停留时间6min，压力为22MPa。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、通过聚酰亚胺-聚磷腈-聚醚砜三元复合物的加入，可以大大提高材料的强度、耐候性和阻燃性。
2、通过5-羟基-1H-咪唑-4-甲酰胺的加入，可以进一步提高材料的机械强度。
具体实施方式
原料:
纳米蒙脱土（平均粒径100纳米）、纳米二氧化硅（平均粒径80纳米）、硅烷偶联剂KH-550、KH-560购自阿拉丁试剂。聚苯醚选用沙特基础工业(SABIC)的树脂粉，型号为803。尼龙PA为尼龙66，选用美国dupont公司生产，商品牌号101L。亚磷酸三（2，4-二叔丁基苯酯），选用Ciba公司生产，商品牌号为Irganox168。其他原料均购自国药集团。
实施例1
按重量份，将100重量份的聚苯醚PPO、10重量份的尼龙PA、5重量份的纳米蒙脱土、5重量份的纳米二氧化硅、1重量份的聚乙烯蜡、1重量份的亚磷酸三（2，4-二叔丁基苯酯）、10重量份的聚酰亚胺-聚磷腈-聚醚砜三元复合物投入到高速混合器中干混8分钟，然后将混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗，经熔融挤出，造粒成复合材料；
加工工艺如下：双螺杆挤出机一区温度275℃，二区温度285℃，三区温度285℃，四区温度270℃，机头310℃，停留时间6min，压力为22MPa；
所述聚酰亚胺-聚磷腈-聚醚砜三元复合物的制备方法为：
（1）在300毫升圆底烧瓶中，将 0.41克六氯环三磷腈和 0.94克4,4’-二羟基二苯砜溶解于190毫升乙腈中，然后加入1.5毫升三乙胺，置于50℃超声水浴中反应10 小时，反应结束后，离心除去溶剂，用去离子水和丙酮分别洗涤产物5 次，最后在50℃下真空干燥25 小时得到白色聚磷腈粉末；
（2）在100毫升干燥的三颈瓶中，依次加入1.6毫摩尔 2，2’-双(4-磺酸基苯氧基)联苯二胺、12.5毫升m-creso1和0.8毫升三乙胺，通氮气保护并磁力搅拌；待2，2’-双(4-磺酸基苯氧基)联苯二胺完全溶解后，再依次加入1.55毫摩尔3,4,9,10-苝四羧酸酐，3.0毫摩尔苯甲酸以及0.6毫升异喹啉；室温搅拌1小时后，升温80℃反应4小时，180℃反应20小时；反应结束后，降至室温，并迅速倒入150毫升甲醇中，得到大量固体沉淀；用甲醇反复洗涤该产物后，抽滤并收集聚合物，于真空烘箱中，60℃下干燥20小时，得到聚酰亚胺预聚物;
（3）在氮气保护下，向连接有机械搅拌、进气管、带水器和冷凝管的三口瓶中加入1.23克上述步骤（1）所得白色聚磷腈粉末、4.46克二烯丙基双酚S、3.811克 4,4’-二氟二苯砜、30毫升环丁砜、2.6克碳酸钾、20毫升甲苯，140℃回流，带水4小时后，升高温度，蒸出甲苯，体系温度升至165℃，反应20小时后，降至室温，然后加入1.3克上述步骤（2）所得聚酰亚胺预聚物、0.2克硅烷偶联剂KH-550、0.1克硅烷偶联剂KH-560以及5毫升二甲基亚砜，通氮气1小时后，体系温度升至100℃，反应5小时后，降至室温，出料于1升质量分数为5%的稀盐酸水溶液中，得到条状聚合物，将得到的条状聚合物用捣碎机捣碎，再用蒸馏水煮沸洗涤3遍后，放在真空烘箱中50℃烘干24小时得到聚酰亚胺-聚磷腈-聚醚砜三元复合物。
实施例2
按重量份，将100重量份的聚苯醚PPO、30重量份的尼龙PA、10重量份的纳米蒙脱土、10重量份的纳米二氧化硅、5重量份的聚乙烯蜡、10重量份的亚磷酸三（2，4-二叔丁基苯酯）、30重量份的聚酰亚胺-聚磷腈-聚醚砜三元复合物投入到高速混合器中干混8分钟，然后将混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗，经熔融挤出，造粒成复合材料；
加工工艺如下：双螺杆挤出机一区温度275℃，二区温度285℃，三区温度285℃，四区温度270℃，机头310℃，停留时间6min，压力为22MPa；
所述聚酰亚胺-聚磷腈-聚醚砜三元复合物的制备方法为：
（1）在300毫升圆底烧瓶中，将 0.41克六氯环三磷腈和 0.94克4,4’-二羟基二苯砜溶解于190毫升乙腈中，然后加入1.5毫升三乙胺，置于50℃超声水浴中反应10 小时，反应结束后，离心除去溶剂，用去离子水和丙酮分别洗涤产物5 次，最后在50℃下真空干燥25 小时得到白色聚磷腈粉末；
（2）在100毫升干燥的三颈瓶中，依次加入1.6毫摩尔 2，2’-双(4-磺酸基苯氧基)联苯二胺、12.5毫升m-creso1和0.8毫升三乙胺，通氮气保护并磁力搅拌；待2，2’-双(4-磺酸基苯氧基)联苯二胺完全溶解后，再依次加入1.55毫摩尔3,4,9,10-苝四羧酸酐，3.0毫摩尔苯甲酸以及0.6毫升异喹啉；室温搅拌1小时后，升温80℃反应4小时，180℃反应20小时；反应结束后，降至室温，并迅速倒入150毫升甲醇中，得到大量固体沉淀；用甲醇反复洗涤该产物后，抽滤并收集聚合物，于真空烘箱中，60℃下干燥20小时，得到聚酰亚胺预聚物;
（3）在氮气保护下，向连接有机械搅拌、进气管、带水器和冷凝管的三口瓶中加入1.23克上述步骤（1）所得白色聚磷腈粉末、4.46克二烯丙基双酚S、3.811克 4,4’-二氟二苯砜、30毫升环丁砜、2.6克碳酸钾、20毫升甲苯，140℃回流，带水4小时后，升高温度，蒸出甲苯，体系温度升至165℃，反应20小时后，降至室温，然后加入1.3克上述步骤（2）所得聚酰亚胺预聚物、0.2克硅烷偶联剂KH-550、0.1克硅烷偶联剂KH-560以及5毫升二甲基亚砜，通氮气1小时后，体系温度升至100℃，反应5小时后，降至室温，出料于1升质量分数为5%的稀盐酸水溶液中，得到条状聚合物，将得到的条状聚合物用捣碎机捣碎，再用蒸馏水煮沸洗涤3遍后，放在真空烘箱中50℃烘干24小时得到聚酰亚胺-聚磷腈-聚醚砜三元复合物。
实施例3
按重量份，将100重量份的聚苯醚PPO、15重量份的尼龙PA、6重量份的纳米蒙脱土、6重量份的纳米二氧化硅、4重量份的聚乙烯蜡、8重量份的亚磷酸三（2，4-二叔丁基苯酯）、15重量份的聚酰亚胺-聚磷腈-聚醚砜三元复合物投入到高速混合器中干混8分钟，然后将混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗，经熔融挤出，造粒成复合材料；
加工工艺如下：双螺杆挤出机一区温度275℃，二区温度285℃，三区温度285℃，四区温度270℃，机头310℃，停留时间6min，压力为22MPa；
所述聚酰亚胺-聚磷腈-聚醚砜三元复合物的制备方法为：
（1）在300毫升圆底烧瓶中，将 0.41克六氯环三磷腈和 0.94克4,4’-二羟基二苯砜溶解于190毫升乙腈中，然后加入1.5毫升三乙胺，置于50℃超声水浴中反应10 小时，反应结束后，离心除去溶剂，用去离子水和丙酮分别洗涤产物5 次，最后在50℃下真空干燥25 小时得到白色聚磷腈粉末；
（2）在100毫升干燥的三颈瓶中，依次加入1.6毫摩尔 2，2’-双(4-磺酸基苯氧基)联苯二胺、12.5毫升m-creso1和0.8毫升三乙胺，通氮气保护并磁力搅拌；待2，2’-双(4-磺酸基苯氧基)联苯二胺完全溶解后，再依次加入1.55毫摩尔3,4,9,10-苝四羧酸酐，3.0毫摩尔苯甲酸以及0.6毫升异喹啉；室温搅拌1小时后，升温80℃反应4小时，180℃反应20小时；反应结束后，降至室温，并迅速倒入150毫升甲醇中，得到大量固体沉淀；用甲醇反复洗涤该产物后，抽滤并收集聚合物，于真空烘箱中，60℃下干燥20小时，得到聚酰亚胺预聚物;
（3）在氮气保护下，向连接有机械搅拌、进气管、带水器和冷凝管的三口瓶中加入1.23克上述步骤（1）所得白色聚磷腈粉末、4.46克二烯丙基双酚S、3.811克 4,4’-二氟二苯砜、30毫升环丁砜、2.6克碳酸钾、20毫升甲苯，140℃回流，带水4小时后，升高温度，蒸出甲苯，体系温度升至165℃，反应20小时后，降至室温，然后加入1.3克上述步骤（2）所得聚酰亚胺预聚物、0.2克硅烷偶联剂KH-550、0.1克硅烷偶联剂KH-560以及5毫升二甲基亚砜，通氮气1小时后，体系温度升至100℃，反应5小时后，降至室温，出料于1升质量分数为5%的稀盐酸水溶液中，得到条状聚合物，将得到的条状聚合物用捣碎机捣碎，再用蒸馏水煮沸洗涤3遍后，放在真空烘箱中50℃烘干24小时得到聚酰亚胺-聚磷腈-聚醚砜三元复合物。
实施例4
按重量份，将100重量份的聚苯醚PPO、20重量份的尼龙PA、8重量份的纳米蒙脱土、8重量份的纳米二氧化硅、3重量份的聚乙烯蜡、5重量份的亚磷酸三（2，4-二叔丁基苯酯）、19重量份的聚酰亚胺-聚磷腈-聚醚砜三元复合物投入到高速混合器中干混8分钟，然后将混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗，经熔融挤出，造粒成复合材料；
加工工艺如下：双螺杆挤出机一区温度275℃，二区温度285℃，三区温度285℃，四区温度270℃，机头310℃，停留时间6min，压力为22MPa；
所述聚酰亚胺-聚磷腈-聚醚砜三元复合物的制备方法为：
（1）在300毫升圆底烧瓶中，将 0.41克六氯环三磷腈和 0.94克4,4’-二羟基二苯砜溶解于190毫升乙腈中，然后加入1.5毫升三乙胺，置于50℃超声水浴中反应10 小时，反应结束后，离心除去溶剂，用去离子水和丙酮分别洗涤产物5 次，最后在50℃下真空干燥25 小时得到白色聚磷腈粉末；
（2）在100毫升干燥的三颈瓶中，依次加入1.6毫摩尔 2，2’-双(4-磺酸基苯氧基)联苯二胺、12.5毫升m-creso1和0.8毫升三乙胺，通氮气保护并磁力搅拌；待2，2’-双(4-磺酸基苯氧基)联苯二胺完全溶解后，再依次加入1.55毫摩尔3,4,9,10-苝四羧酸酐，3.0毫摩尔苯甲酸以及0.6毫升异喹啉；室温搅拌1小时后，升温80℃反应4小时，180℃反应20小时；反应结束后，降至室温，并迅速倒入150毫升甲醇中，得到大量固体沉淀；用甲醇反复洗涤该产物后，抽滤并收集聚合物，于真空烘箱中，60℃下干燥20小时，得到聚酰亚胺预聚物;
（3）在氮气保护下，向连接有机械搅拌、进气管、带水器和冷凝管的三口瓶中加入1.23克上述步骤（1）所得白色聚磷腈粉末、4.46克二烯丙基双酚S、3.811克 4,4’-二氟二苯砜、30毫升环丁砜、2.6克碳酸钾、20毫升甲苯，140℃回流，带水4小时后，升高温度，蒸出甲苯，体系温度升至165℃，反应20小时后，降至室温，然后加入1.3克上述步骤（2）所得聚酰亚胺预聚物、0.2克硅烷偶联剂KH-550、0.1克硅烷偶联剂KH-560以及5毫升二甲基亚砜，通氮气1小时后，体系温度升至100℃，反应5小时后，降至室温，出料于1升质量分数为5%的稀盐酸水溶液中，得到条状聚合物，将得到的条状聚合物用捣碎机捣碎，再用蒸馏水煮沸洗涤3遍后，放在真空烘箱中50℃烘干24小时得到聚酰亚胺-聚磷腈-聚醚砜三元复合物。
实施例5
按重量份，将100重量份的聚苯醚PPO、20重量份的尼龙PA、8重量份的纳米蒙脱土、8重量份的纳米二氧化硅、3重量份的聚乙烯蜡、5重量份的亚磷酸三（2，4-二叔丁基苯酯）、19重量份的聚酰亚胺-聚磷腈-聚醚砜三元复合物以及2重量份的5-羟基-1H-咪唑-4-甲酰胺投入到高速混合器中干混8分钟，然后将混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗，经熔融挤出，造粒成复合材料；
加工工艺如下：双螺杆挤出机一区温度275℃，二区温度285℃，三区温度285℃，四区温度270℃，机头310℃，停留时间6min，压力为22MPa；
所述聚酰亚胺-聚磷腈-聚醚砜三元复合物的制备方法为：
（1）在300毫升圆底烧瓶中，将 0.41克六氯环三磷腈和 0.94克4,4’-二羟基二苯砜溶解于190毫升乙腈中，然后加入1.5毫升三乙胺，置于50℃超声水浴中反应10 小时，反应结束后，离心除去溶剂，用去离子水和丙酮分别洗涤产物5 次，最后在50℃下真空干燥25 小时得到白色聚磷腈粉末；
（2）在100毫升干燥的三颈瓶中，依次加入1.6毫摩尔 2，2’-双(4-磺酸基苯氧基)联苯二胺、12.5毫升m-creso1和0.8毫升三乙胺，通氮气保护并磁力搅拌；待2，2’-双(4-磺酸基苯氧基)联苯二胺完全溶解后，再依次加入1.55毫摩尔3,4,9,10-苝四羧酸酐，3.0毫摩尔苯甲酸以及0.6毫升异喹啉；室温搅拌1小时后，升温80℃反应4小时，180℃反应20小时；反应结束后，降至室温，并迅速倒入150毫升甲醇中，得到大量固体沉淀；用甲醇反复洗涤该产物后，抽滤并收集聚合物，于真空烘箱中，60℃下干燥20小时，得到聚酰亚胺预聚物;
（3）在氮气保护下，向连接有机械搅拌、进气管、带水器和冷凝管的三口瓶中加入1.23克上述步骤（1）所得白色聚磷腈粉末、4.46克二烯丙基双酚S、3.811克 4,4’-二氟二苯砜、30毫升环丁砜、2.6克碳酸钾、20毫升甲苯，140℃回流，带水4小时后，升高温度，蒸出甲苯，体系温度升至165℃，反应20小时后，降至室温，然后加入1.3克上述步骤（2）所得聚酰亚胺预聚物、0.2克硅烷偶联剂KH-550、0.1克硅烷偶联剂KH-560以及5毫升二甲基亚砜，通氮气1小时后，体系温度升至100℃，反应5小时后，降至室温，出料于1升质量分数为5%的稀盐酸水溶液中，得到条状聚合物，将得到的条状聚合物用捣碎机捣碎，再用蒸馏水煮沸洗涤3遍后，放在真空烘箱中50℃烘干24小时得到聚酰亚胺-聚磷腈-聚醚砜三元复合物。
对比例1
按重量份，将100重量份的聚苯醚PPO、20重量份的尼龙PA、8重量份的纳米蒙脱土、8重量份的纳米二氧化硅、3重量份的聚乙烯蜡、5重量份的亚磷酸三（2，4-二叔丁基苯酯）投入到高速混合器中干混8分钟，然后将混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗，经熔融挤出，造粒成复合材料；
加工工艺如下：双螺杆挤出机一区温度275℃，二区温度285℃，三区温度285℃，四区温度270℃，机头310℃，停留时间6min，压力为22MPa。
对比例2
按重量份，将100重量份的聚苯醚PPO、20重量份的尼龙PA、8重量份的纳米蒙脱土、8重量份的纳米二氧化硅、3重量份的聚乙烯蜡、5重量份的亚磷酸三（2，4-二叔丁基苯酯）、19重量份的聚磷腈-聚醚砜二元复合物投入到高速混合器中干混8分钟，然后将混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗，经熔融挤出，造粒成复合材料；
加工工艺如下：双螺杆挤出机一区温度275℃，二区温度285℃，三区温度285℃，四区温度270℃，机头310℃，停留时间6min，压力为22MPa；
所述聚磷腈-聚醚砜二元复合物的制备方法为：
（1）在300毫升圆底烧瓶中，将 0.41克六氯环三磷腈和 0.94克4,4’-二羟基二苯砜溶解于190毫升乙腈中，然后加入1.5毫升三乙胺，置于50℃超声水浴中反应10 小时，反应结束后，离心除去溶剂，用去离子水和丙酮分别洗涤产物5 次，最后在50℃下真空干燥25 小时得到白色聚磷腈粉末；
（2）在氮气保护下，向连接有机械搅拌、进气管、带水器和冷凝管的三口瓶中加入1.23克上述步骤（1）所得白色聚磷腈粉末、4.46克二烯丙基双酚S、3.811克 4,4’-二氟二苯砜、30毫升环丁砜、2.6克碳酸钾、20毫升甲苯，140℃回流，带水4小时后，升高温度，蒸出甲苯，体系温度升至165℃，反应20小时后，降至室温，出料于1升蒸馏水中，得到条状聚合物，将得到的条状聚合物用捣碎机捣碎，再用蒸馏水煮沸洗涤3遍后，放在真空烘箱中50℃烘干24小时得到聚磷腈-聚醚砜二元复合物。
对比例3
按重量份，将100重量份的聚苯醚PPO、20重量份的尼龙PA、8重量份的纳米蒙脱土、8重量份的纳米二氧化硅、3重量份的聚乙烯蜡、5重量份的亚磷酸三（2，4-二叔丁基苯酯）、19重量份的聚磷腈投入到高速混合器中干混8分钟，然后将混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗，经熔融挤出，造粒成复合材料；
加工工艺如下：双螺杆挤出机一区温度275℃，二区温度285℃，三区温度285℃，四区温度270℃，机头310℃，停留时间6min，压力为22MPa；
所述聚磷腈的制备方法为：
在300毫升圆底烧瓶中，将 0.41克六氯环三磷腈和 0.94克4,4’-二羟基二苯砜溶解于190毫升乙腈中，然后加入1.5毫升三乙胺，置于50℃超声水浴中反应10 小时，反应结束后，离心除去溶剂，用去离子水和丙酮分别洗涤产物5 次，最后在50℃下真空干燥25 小时得到白色聚磷腈粉末。
测试条件
将上述实施例1-5及对比例1-3的复合材料进行如下测试。
拉伸强度按GB/T 1040标准进行检验。试样类型为I型，样条尺寸(mm)：170(长)×(20±0.2)(端部宽度)×(4±0.2)(厚度)，拉伸速度为50mm/min。
弯曲强度按GB 9341/T标准进行检验。试样类型为试样尺寸(mm)：(80±2)×(10±0.2)×(4±0.2)，弯曲速度为20mm/min.
耐候性测试：将复合材料浸泡在60℃的质量分数5%的氢氧化钠水溶液中，测试其力学强度下降50%所需的时间。
测试结果见下表。
例子 拉伸强度 弯曲强度 阻燃等级 耐候性测试
实施例1 113 MPa 127 MPa 5VA 305小时
实施例2 110 MPa 122 MPa 5VA 298小时
实施例3 123 MPa 130 MPa 5VA 357小时
实施例4 130 MPa 145 MPa 5VA 409小时
实施例5 142 MPa 158 MPa 5VA 471小时
对比例1 63 MPa 77 MPa HB 59小时
对比例2 79 MPa 89 MPa V-2 66小时
对比例3 68 MPa 82 MPa V-2 62小时

Claims (10)

1.耐候型防火PPO复合材料，其特征在于，按重量份计，其制备原料包括：
100重量份的聚苯醚PPO、10～30重量份的尼龙PA、5～10重量份的纳米蒙脱土、5～10重量份的纳米二氧化硅、1～5重量份的聚乙烯蜡、1～10重量份的亚磷酸三（2，4-二叔丁基苯酯）、10～30重量份的聚酰亚胺-聚磷腈-聚醚砜三元复合物。
2.根据权利要求1所述的耐候型防火PPO复合材料，其特征在于，按重量份计，其制备原料包括：
100重量份的聚苯醚PPO、15～25重量份的尼龙PA、6～9重量份的纳米蒙脱土、6～9重量份的纳米二氧化硅、2～4重量份的聚乙烯蜡、2～8重量份的亚磷酸三（2，4-二叔丁基苯酯）、15～25重量份的聚酰亚胺-聚磷腈-聚醚砜三元复合物。
3.根据权利要求2所述的耐候型防火PPO复合材料，其特征在于，按重量份计，其制备原料包括：
100重量份的聚苯醚PPO、18～21重量份的尼龙PA、7～8重量份的纳米蒙脱土、7～8重量份的纳米二氧化硅、2～4重量份的聚乙烯蜡、3～6重量份的亚磷酸三（2，4-二叔丁基苯酯）、18～21重量份的聚酰亚胺-聚磷腈-聚醚砜三元复合物。
4.根据权利要求3所述的耐候型防火PPO复合材料，其特征在于，按重量份计，其制备原料包括：
100重量份的聚苯醚PPO、20重量份的尼龙PA、8重量份的纳米蒙脱土、8重量份的纳米二氧化硅、3重量份的聚乙烯蜡、5重量份的亚磷酸三（2，4-二叔丁基苯酯）、19重量份的聚酰亚胺-聚磷腈-聚醚砜三元复合物。
5.根据权利要求1-4任一项所述的耐候型防火PPO复合材料，其特征在于，所述纳米二氧化硅的平均粒径为50-200纳米。
6.根据权利要求1-4任一项所述的耐候型防火PPO复合材料，其特征在于，所述纳米蒙脱土的平均粒径为50-150纳米。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的耐候型防火PPO复合材料，其特征在于，所述聚酰亚胺-聚磷腈-聚醚砜三元复合物的制备方法为：
（1）在300毫升圆底烧瓶中，将 0.41克六氯环三磷腈和 0.94克4,4’-二羟基二苯砜溶解于190毫升乙腈中，然后加入1.5毫升三乙胺，置于50℃超声水浴中反应10 小时，反应结束后，离心除去溶剂，用去离子水和丙酮分别洗涤产物5 次，最后在50℃下真空干燥25 小时得到白色聚磷腈粉末；
（2）在100毫升干燥的三颈瓶中，依次加入1.6毫摩尔 2，2’-双(4-磺酸基苯氧基)联苯二胺、12.5毫升m-creso1和0.8毫升三乙胺，通氮气保护并磁力搅拌；待2，2’-双(4-磺酸基苯氧基)联苯二胺完全溶解后，再依次加入1.55毫摩尔3,4,9,10-苝四羧酸酐，3.0毫摩尔苯甲酸以及0.6毫升异喹啉；室温搅拌1小时后，升温80℃反应4小时，180℃反应20小时；反应结束后，降至室温，并迅速倒入150毫升甲醇中，得到大量固体沉淀；用甲醇反复洗涤该产物后，抽滤并收集聚合物，于真空烘箱中，60℃下干燥20小时，得到聚酰亚胺预聚物;
（3）在氮气保护下，向连接有机械搅拌、进气管、带水器和冷凝管的三口瓶中加入1.23克上述步骤（1）所得白色聚磷腈粉末、4.46克二烯丙基双酚S、3.811克 4,4’-二氟二苯砜、30毫升环丁砜、2.6克碳酸钾、20毫升甲苯，140℃回流，带水4小时后，升高温度，蒸出甲苯，体系温度升至165℃，反应20小时后，降至室温，然后加入1.3克上述步骤（2）所得聚酰亚胺预聚物、0.2克硅烷偶联剂KH-550、0.1克硅烷偶联剂KH-560以及5毫升二甲基亚砜，通氮气1小时后，体系温度升至100℃，反应5小时后，降至室温，出料于1升质量分数为5%的稀盐酸水溶液中，得到条状聚合物，将得到的条状聚合物用捣碎机捣碎，再用蒸馏水煮沸洗涤3遍后，放在真空烘箱中50℃烘干24小时得到聚酰亚胺-聚磷腈-聚醚砜三元复合物。
8.根据权利要求4所述的耐候型防火PPO复合材料，其特征在于，按重量份计，其制备原料还包括：2重量份的5-羟基-1H-咪唑-4-甲酰胺。
9.耐候型防火PPO复合材料的制备方法，其特征在于，包括：
将权利要求1-8中任一项所述的原料投入到高速混合器中干混6-10分钟，然后将混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗，经熔融挤出，造粒成复合材料；加工工艺如下：双螺杆挤出机一区温度270-280℃，二区温度280-290℃，三区温度280-290℃，四区温度270-280℃，机头290-310℃，停留时间4-8min，压力为20-25MPa。
10.根据权利要求9所述的耐候型防火PPO复合材料的制备方法，其特征在于，所述加工工艺如下：双螺杆挤出机一区温度275℃，二区温度285℃，三区温度285℃，四区温度270℃，机头310℃，停留时间6min，压力为22MPa。
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