CN107815086A - 一种用tlcp微纤增韧的pok材料及其制造方法 - Google Patents

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许宏武
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Guangdong Nanfang Fountain Plastic Technology Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种用TLCP 微纤增韧的POK 材料及其制造方法，所述POK 材料的组分及其组分的重量份如下：脂肪族聚酮：80‑95份；热致性液晶高分子：0.1‑15份；相容剂：1‑5份；抗氧剂：0.1‑1份；润滑剂：0.1‑5份。本发明的POK 在共混中添加TLCP 微纤作为增强增韧剂，加快了其结晶速率，并且作为一种填充的有机刚性材料，提高了POK 的力学性能，从而扩大了POK 的应用范围。

Description

一种用TLCP微纤增韧的POK材料及其制造方法
技术领域
本发明涉及高分子材料领域，具体为一种用TLCP微纤增韧的POK材料及其制造方法。
背景技术
POK为脂肪族聚酮通常是一氧化碳和至少一种乙烯属不饱和化合物的线性交替共聚物，具有优异的耐化学性、摩擦性能和高阻隔性等等，与传统的工程塑料相比，其化学稳定性比普通的尼龙6优越，表面硬度也比聚甲醛(POM)要好。一般可用于汽车内饰、外饰件、电子电气中的齿轮或者连接器、纺织产业等等。但是纯的POK力学性能，尤其是抗冲击性能相比与其他特种工程塑料而言逊色不少，从而使得其应用受到了极大的限制。现有技术中，POK一般作为次主料与PA或PC等主料共混形成合金材料，从而提高主料的性能。然而POK本身就是一种可塑性很高的工程塑料，可以作为主料与其他辅料或助剂配合提高POK本身的性能，从而解除其在应用上的限制。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种用TLCP微纤增韧的POK材料及其制造方法，添加TLCP作为辅料，利用TLCP的特性增强POK的性能。
本发明采用的技术方案是：提供一种用TLCP微纤增韧的POK材料，所述POK材料的组分及其组分的重量份如下：脂肪族聚酮：80-95份；热致性液晶高分子：0.1-15份；相容剂：1-5份；抗氧剂：0.1-1份；润滑剂：0.1-2份。
所述脂肪族聚酮为一氧化碳和一种或多种乙烯属不饱和化合物的线性交替共聚物，所述脂肪族聚酮的结构通式为：
所述结构通式中n和m的比例为0.01-0.5之间。
进一步地，所述热致性液晶高分子是聚酯一类的刚性棒状的主链型热致液晶聚合物，所述热致性液晶高分子的液晶相范围为180℃-260℃。
进一步地，所述的抗氧剂为受阻酚型类抗氧剂、硫代酯类或亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或者几种复配而成。
进一步地，所述的相容剂为马来酸酐接枝乙烯/丙烯/二烯共聚物、马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、苯乙烯/马来酸酐接枝共聚物、轻度磺化的苯乙烯盐类的一种或几种复配而成。
进一步地，所述的润滑剂为脂肪酸及其酯类、脂肪酰胺类的一种或者几种复配而成。
基于上述的发明构思，本发明还提供一种上述POK材料的制造方法，包括步骤：按照所述组分的重量份先称取脂肪族聚酮和热致性液晶高分子到搅拌机中，再称取相容剂、润滑剂和抗氧剂到搅拌机中继续搅拌15分钟；将搅拌所得的混合物料送入双螺杆挤出机中挤出造粒，即得成品粒子。
进一步地，所述双螺杆挤出机的长径比例L:D＝42:1。
进一步地，所述挤出过程中的温度控制在210-250℃之间。
热致液晶共聚酯(TLCP)是在一定温度范围内能以液晶态存在的物质。 TLCP具有高强度、高模量及自增强等优良性能，并且拥有突出的耐热性和优异的耐腐蚀性。由于TLCP的结构，导致其在少量添加时，在体系内部成微纤状态，起到微纤增强和异相成核剂作用，影响结晶速率，使得结晶完善程度略有增加，从而提高合金结晶温度和结晶度，并且共混材料的力学强度得到了加强。
与现有技术相比，本发明的POK在共混中添加少量的TLCP，在合金内部TLCP以微纤状态存在，加快了POK的结晶速率。进而提高了POK的力学性能，从而扩大了POK的应用范围，解除了其在应用上的一些限制。
POK属于结晶形材料，本试验适当添加少量的TLCP，有利于加快POK 结晶速率，缩短POK的成型周期，而且少量的润滑剂，起到一定的润滑作用，适当提高了POK的流动速率，进而满足薄壁制品注塑的要求。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，以下结合具体实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
提供一种用TLCP微纤增韧的POK材料，所述POK材料的组分及其组分的重量份如下：脂肪族聚酮：95份；热致性液晶高分子：4份；相容剂： 1份；抗氧剂：0.1份；润滑剂：0.1重量份。
所述脂肪族聚酮是一氧化碳和至少一种乙烯属不饱和化合物的线性交替共聚物；所述热致性液晶高分子为刚性棒状的主链型热致液晶聚合物，所述热致性液晶高分子的液晶相范围为180℃。；所述相容剂为马来酸酐接枝乙烯/丙烯/二烯共聚物；所述的抗氧剂为受阻酚型抗氧剂；所述的润滑剂为脂肪酰胺类润滑剂。
基于上述的发明构思，本发明还提供一种上述POK材料的制造方法，包括步骤：按照所述组分的重量份先称取脂肪族聚酮和热致性液晶高分子到搅拌机中，再称取相容剂、抗氧剂和润滑剂到搅拌机中继续搅拌15分钟；将搅拌所得的混合物料送入长径比例L:D＝42:1的双螺杆挤出机中挤出造粒，即得成品粒子，其中挤出过程中的温度控制在210℃。
实施例2
提供一种用TLCP微纤增韧的POK材料，所述POK材料的组分及其组分的重量份如下：脂肪族聚酮：85份；热致性液晶高分子：14份；相容剂：1份；抗氧剂：1份；润滑剂：0.8份。
所述脂肪族聚酮是一氧化碳和至少一种乙烯属不饱和化合物的线性交替共聚物；所述TLCP刚性棒状的主链型热致液晶聚合物，所述热致性液晶高分子的液晶相范围为260℃。；所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯；所述的抗氧剂包括硫代酯类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂；所述润滑剂为脂肪酸类润滑剂。
基于上述的发明构思，本发明还提供一种上述POK材料的制造方法，包括步骤：按照所述组分的重量份先称取脂肪族聚酮和热致性液晶高分子到搅拌机中，再称取相容剂、抗氧剂和润滑剂到搅拌机中继续搅拌15分钟；将搅拌所得的混合物料送入长径比例L:D＝42:1的双螺杆挤出机中挤出造粒，即得成品粒子，其中挤出过程中的温度控制在250℃。
实施例3
提供一种用TLCP微纤增韧的POK材料，所述POK材料的组分及其组分的重量份如下：脂肪族聚酮：85份；热致性液晶高分子：10份；相容剂：5份；抗氧剂：0.6份；润滑剂：2份。
所述脂肪族聚酮是一氧化碳和至少一种乙烯属不饱和化合物的线性交替共聚物；所述TLCP刚性棒状的主链型热致液晶聚合物，所述热致性液晶高分子的液晶相范围为230℃；所述相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯；所述的抗氧剂包括受阻酚型抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂；所述润滑剂为脂肪酸类润滑剂
基于上述的发明构思，本发明还提供一种上述POK材料的制造方法，包括步骤：按照所述组分的重量份先称取脂肪族聚酮和热致性液晶高分子到搅拌机中，再称取相容剂、抗氧剂和润滑剂到搅拌机中继续搅拌15分钟；将搅拌所得的混合物料送入长径比例L:D＝42:1的双螺杆挤出机中挤出造粒，即得成品粒子，其中挤出过程中的温度控制在230℃。
实施例4
提供一种用TLCP微纤增韧的POK材料，所述POK材料的组分及其组分的重量份如下：脂肪族聚酮：90份；热致性液晶高分子：7份；相容剂： 3份；抗氧剂：0.5份；润滑剂：1份。
所述脂肪族聚酮是一氧化碳和至少一种乙烯属不饱和化合物的线性交替共聚物；所述TLCP刚性棒状的主链型热致液晶聚合物，所述热致性液晶高分子的液晶相范围为200℃；所述相容剂为轻度磺化的苯乙烯盐类；所述的抗氧剂包括受阻酚型抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂；所述的润滑剂为脂肪酰胺类润滑剂。
基于上述的发明构思，本发明还提供一种上述POK材料的制造方法，包括步骤：按照所述组分的重量份先称取脂肪族聚酮和热致性液晶高分子到搅拌机中，再称取相容剂、抗氧剂和润滑剂到搅拌机中继续搅拌15分钟；将搅拌所得的混合物料送入长径比例L:D＝42:1的双螺杆挤出机中挤出造粒，即得成品粒子，其中挤出过程中的温度控制在230℃。
实施例5
提供一种用TLCP微纤增韧的POK材料，所述POK材料的组分及其组分的重量份如下：脂肪族聚酮：80份；热致性液晶高分子：15份；相容剂：5份；抗氧剂：0.3份；润滑剂：0.7份。
所述脂肪族聚酮是一氧化碳和至少一种乙烯属不饱和化合物的线性交替共聚物；所述TLCP刚性棒状的主链型热致液晶聚合物，所述热致性液晶高分子的液晶相范围为250℃。；所述相容剂为轻度磺化的苯乙烯盐类；所述的抗氧剂包括受阻酚型抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂；所述的润滑剂为脂肪酰胺类润滑剂。
基于上述的发明构思，本发明还提供一种上述POK材料的制造方法，包括步骤：按照所述组分的重量份先称取脂肪族聚酮和热致性液晶高分子到搅拌机中，再称取相容剂、抗氧剂和润滑剂到搅拌机中继续搅拌15分钟；将搅拌所得的混合物料送入长径比例L:D＝42:1的双螺杆挤出机中挤出造粒，即得成品粒子，其中挤出过程中的温度控制在240℃。
实施例1-5的测试标准如下，测试所得的性能结果如表1。
冲击实验按GB/T 184-89进行测试，测试设备为承德试验机有限责任公司的XJU-22冲击试验机。
拉伸实验按GB/T 1040-92进行测试，测试设备为深圳市新三思材料检验有限公司的CMT6104微机控制电子万能实验机。
弯曲实验按GB/T 9341-2000进行测试，测试设备为深圳市新三思材料检验有限公司的CMT6104微机控制电子万能实验机。
密度测定参考标准为GB/T 1033—86进行测试。测试设备为北京仪特诺电子科技有限公司的多功能固液两用密度测试仪。
熔融指数测定参考标准为GB/T 3682-2000进行测试。测试设备为承德试验机有限责任公司的XNR-400BM熔体流动速率测定仪。
表1：实施例1-5的测试结果
上述实施例为本发明的较佳的实现方式，并非是对本发明的限定，在不脱离本发明构思的前提下，任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用TLCP 微纤增韧的POK 材料，其特征在于：所述POK 材料的组分及其组分的重量份如下：脂肪族聚酮：80-95份；热致性液晶高分子：0.1-15份；相容剂：1-5份；抗氧剂：0.1-1份；润滑剂：0.1-2份。
2.根据权利要求1所述的POK 材料，其特征在于：所述脂肪族聚酮为一氧化碳和一种或多种乙烯属不饱和化合物的线性交替共聚物，所述脂肪族聚酮的结构通式为：
所述结构通式中n和m的比例为0.01-0.5之间。
3. 根据权利要求1所述的POK 材料，其特征在于：所述热致性液晶高分子是聚酯一类的刚性棒状的主链型热致液晶聚合物，所述热致性液晶高分子的液晶相范围为180℃-260℃。
4.根据权利要求1所述的POK 材料，其特征在于：所述的抗氧剂为受阻酚型类抗氧剂、硫代酯类或亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或者几种复配而成。
5.根据权利要求1所述的POK 材料，其特征在于：所述的相容剂为马来酸酐接枝乙烯/丙烯/二烯共聚物、马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、苯乙烯/马来酸酐接枝共聚物、轻度磺化的苯乙烯盐类的一种或几种复配而成。
6.根据权利要求1所述的POK 材料，其特征在于：所述的润滑剂为脂肪酸及其酯类、脂肪酰胺类的一种或者几种复配而成。
7.一种根据权利要求1-6任一项中所述的POK 材料的制造方法，其特征在于：包括步骤：按照所述组分的重量份先称取脂肪族聚酮和热致性液晶高分子到搅拌机中，再称取相容剂、润滑剂和抗氧剂到搅拌机中继续搅拌15分钟；将搅拌所得的混合物料送入双螺杆挤出机中挤出造粒，即得成品粒子。
8.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于：所述双螺杆挤出机的长径比例L:D=42:1。
9.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于：所述挤出过程中的温度控制在210-250℃之间。
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