CN108164972A - 一种耐高温聚苯醚材料及其制备方法 - Google Patents

一种耐高温聚苯醚材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐高温聚苯醚材料及其制备方法，其由聚苯醚树脂、高温尼龙树脂、相容剂、增韧剂及抗氧剂五种成分组成，具体由以下成分按重量比组成：聚苯醚树脂20～80份、高温尼龙树脂30～60份、相容剂3～10份、增韧剂5～15份、抗氧剂0.1～1份。本发明将聚苯醚和高温尼龙共混获得的聚苯醚/高温尼龙合金兼备聚苯醚和高温尼龙两者各自的独特优势，如极好的耐温性能、优异的加工性能、较高的缺口冲击强度、优良的耐蠕变性，优异的电绝缘性以及一定的阻燃性。

Description

一种耐高温聚苯醚材料及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及到一种耐高温聚苯醚材料及其制备方法。
背景技术
聚苯醚(PPO)树脂是非结晶材料，具有优良的阻燃性、优异的电气绝缘性和优异的耐蠕变性，是最重要的工程塑料之一，但是其冲击性能较差，且流动性差难以加工，大大限制了其在某些领域的应用。高温尼龙树脂耐热性能极好，流动性好易于加工，但是其阻燃性差，耐蠕变性及电绝缘性相对聚苯醚树脂较差。目前国内外对于聚苯醚/高温尼龙材料极为关注，尤其是汽车行业，基于低汽油损耗、减少有毒气体排放等汽车发展的重要方向，电动汽车更替燃油汽车已经成为必然趋势。
发明内容
为了克服现有的技术不足，本发明提供一种耐温性能好，具有优异加工性能的耐高温聚苯醚材料。
本发明还提供了这种耐高温聚苯醚材料的制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种耐高温聚苯醚材料，其由聚苯醚树脂、高温尼龙树脂、相容剂、增韧剂及抗氧剂五种成分组成，具体由以下成分按重量比组成：聚苯醚树脂20～80份、高温尼龙树脂30～60份、相容剂3～10份、增韧剂5～15份、抗氧剂0.1～1份。
所述的聚苯醚树脂是蓝星LXR035、LXR040或LXR045，优选为蓝星LXR040。
所述的高温尼龙树脂是高温尼龙树脂是PA46、PA6T和PA9T等中的一种或者几种的组合，优选为PA6T。
所述的相容剂为PPO-g-MAH，接枝率≥1.5％。
所述的增韧剂为SEBS、SEBS-g-MAH和POE-g-MAH等中的一种或多种，优选为SEBS-g-MAH。
所述的抗氧剂由受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168复配而成。
上述耐高温聚苯醚材料的制备方法，其步骤如下：
1)按照重量配比称取原料聚苯醚树脂、高温尼龙树脂、相容剂、增韧剂及抗氧剂，将称好的原材料投入到高速混合器中充分混合35分钟；
2)将步骤(1)得到的物质经主喂料器送入双螺杆挤出机中，通过双螺杆挤出机熔融挤出，挤出工艺为：双螺杆挤出机温度区：一区温度190℃～250℃、二区温度220℃～270℃、三区温度270℃～300℃、四区温度270℃～300℃、五区温度270℃～300℃、六区温度270℃～300℃、七区温度270℃～300℃、八区温度270℃～300℃℃、九区温度270℃～300℃、机头温度290℃～310℃，螺杆转速300r/min～600r/min，压力为12-20MPa；
3)将步骤(2)得到的物质经过拉条、冷却、切粒、干燥处理。
本发明将聚苯醚和高温尼龙共混获得的聚苯醚/高温尼龙合金兼备聚苯醚和高温尼龙两者各自的独特优势，如极好的耐温性能、优异的加工性能、较高的缺口冲击强度、优良的耐蠕变性，优异的电绝缘性以及一定的阻燃性。
具体实施方式
下面结合具体实例来进行进一步说明本发明的技术方案。
一种耐高温聚苯醚材料，其由聚苯醚树脂、高温尼龙树脂、相容剂、增韧剂及抗氧剂五种成分组成，其特征是由以下成分按重量比组成：聚苯醚树脂20～80份、高温尼龙树脂30～60份、相容剂3～10份、增韧剂5～15份、抗氧剂0.1～1份。
本产品使用的聚苯醚树脂是是蓝星LXR035、LXR040或LXR045，优选为蓝星LXR040；高温尼龙树脂可以是高温尼龙树脂是PA46、PA6T和PA9T等中的一种或者几种的组合，优选为PA6T；相容剂为PPO-g-MAH，接枝率≥1.5％；增韧剂为SEBS、SEBS-g-MAH和POE-g-MAH等中的一种或多种，优选为SEBS-g-MAH；抗氧剂由受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168复配而成。
一种耐高温聚苯醚材料的制备方法：
1)：按照重量配比称取原料聚苯醚树脂、高温尼龙树脂、相容剂、增韧剂及抗氧剂，将称好的原材料投入到高速混合器中充分混合35分钟；
2)：将步骤(1)得到的物质经主喂料器送入双螺杆挤出机中，通过双螺杆挤出机熔融挤出，挤出工艺为：双螺杆挤出机温度区：一区温度190℃～250℃、二区温度220℃～270℃、三区温度270℃～300℃、四区温度270℃～300℃、五区温度270℃～300℃、六区温度270℃～300℃、七区温度270℃～300℃、八区温度270℃～300℃℃、九区温度270℃～300℃、机头温度290℃～310℃，螺杆转速300r/min～600r/min，压力为12-20MPa；
3)：将步骤(2)得到的物质经过拉条、冷却、切粒、干燥处理。
实施例1：
1)：按照重量配比称取原料聚苯醚树脂40.6份、高温尼龙树脂46份，并经烘箱烘干；加入相容剂5份，增韧剂8份，抗氧剂0.4份在高速混合机中搅拌混合3～5分钟；
2)：将步骤(1)得到的物质经主喂料器送入双螺杆挤出机中，通过双螺杆挤出机熔融挤出，挤出工艺为：双螺杆挤出机温度区：一区温度190℃～250℃、二区温度220℃～270℃、三区温度270℃～300℃、四区温度270℃～300℃、五区温度270℃～300℃、六区温度270℃～300℃、七区温度270℃～300℃、八区温度270℃～300℃℃、九区温度270℃～300℃、机头温度290℃～310℃，螺杆转速300r/min～600r/min，压力为12-20MPa；
3)：将步骤(2)得到的物质经过拉条、冷却、切粒、干燥处理。
实施例2：
1)：按照重量配比称取原料聚苯醚树脂46.6份、高温尼龙树脂40份，并经烘箱烘干；加入相容剂5份，增韧剂8份，抗氧剂0.4份在高速混合机中搅拌混合3～5分钟；
2)：将步骤(1)得到的物质经主喂料器送入双螺杆挤出机中，通过双螺杆挤出机熔融挤出，挤出工艺为：双螺杆挤出机温度区：一区温度190℃～250℃、二区温度220℃～270℃、三区温度270℃～300℃、四区温度270℃～300℃、五区温度270℃～300℃、六区温度270℃～300℃、七区温度270℃～300℃、八区温度270℃～300℃℃、九区温度270℃～300℃、机头温度290℃～310℃，螺杆转速300r/min～600r/min，压力为12-20MPa；
3)：将步骤(2)得到的物质经过拉条、冷却、切粒、干燥处理。
实施例3：
1)：按照重量配比称取原料聚苯醚树脂37.6份、高温尼龙树脂46份，并经烘箱烘干；加入相容剂8份，增韧剂8份，抗氧剂0.4份在高速混合机中搅拌混合3～5分钟；
2)：将步骤(1)得到的物质经主喂料器送入双螺杆挤出机中，通过双螺杆挤出机熔融挤出，挤出工艺为：双螺杆挤出机温度区：一区温度190℃～250℃、二区温度220℃～270℃、三区温度270℃～300℃、四区温度270℃～300℃、五区温度270℃～300℃、六区温度270℃～300℃、七区温度270℃～300℃、八区温度270℃～300℃℃、九区温度270℃～300℃、机头温度290℃～310℃，螺杆转速300r/min～600r/min，压力为12-20MPa；
3)：将步骤(2)得到的物质经过拉条、冷却、切粒、干燥处理。
实施例4：
1)：按照重量配比称取原料聚苯醚树脂33.6份、高温尼龙树脂46份，并经烘箱烘干；加入相容剂8份，增韧剂12份，抗氧剂0.4份在高速混合机中搅拌混合3～5分钟；
2)：将步骤(1)得到的物质经主喂料器送入双螺杆挤出机中，通过双螺杆挤出机熔融挤出，挤出工艺为：双螺杆挤出机温度区：一区温度190℃～250℃、二区温度220℃～270℃、三区温度270℃～300℃、四区温度270℃～300℃、五区温度270℃～300℃、六区温度270℃～300℃、七区温度270℃～300℃、八区温度270℃～300℃℃、九区温度270℃～300℃、机头温度290℃～310℃，螺杆转速300r/min～600r/min，压力为12-20MPa；
3)：将步骤(2)得到的物质经过拉条、冷却、切粒、干燥处理。
实施例5：
1)：按照重量配比称取原料聚苯醚树脂31.6份、高温尼龙树脂46份，并经烘箱烘干；加入相容剂10份，增韧剂12份，抗氧剂0.4份在高速混合机中搅拌混合3～5分钟；
2)：将步骤(1)得到的物质经主喂料器送入双螺杆挤出机中，通过双螺杆挤出机熔融挤出，挤出工艺为：双螺杆挤出机温度区：一区温度190℃～250℃、二区温度220℃～270℃、三区温度270℃～300℃、四区温度270℃～300℃、五区温度270℃～300℃、六区温度270℃～300℃、七区温度270℃～300℃、八区温度270℃～300℃℃、九区温度270℃～300℃、机头温度290℃～310℃，螺杆转速300r/min～600r/min，压力为12-20MPa；
3)：将步骤(2)得到的物质经过拉条、冷却、切粒、干燥处理。
性能测试：
拉伸强度按照ASTM D638标准进行检测，拉伸速度为50mm/min；
弯曲强度按照ASTM D790标准进行检测，弯曲速度为20mm/min；
缺口冲击强度按照ASTM D256标准进行检测；
热变形温度按照ASTM D648标准进行检测；
密度按照ASTM D792标准进行检测；
熔融指数在330℃/5kg条件下测试。
按照上述实施例1-6共6次测试结果计算平均值得到测试结果，结果如下表1：
表1实施例配方及测试性能
测试项目 测试标准 测试条件 单位 平均值
拉伸强度 ASTMD638 50mm/min MPa 70.6
弯曲强度 ASTMD790 20mm/min MPa 83.5
缺口冲击强度 ASTMD256 -- KJ/m2 35.6
热变形温度 ASTMD648 0.45MPa,64mm ℃ 210
密度 ASTMD792 -- g/cm3 1.122
熔融指数 -- 330℃/5kg g/10min 18.136
从上述实施例1-5所制备的耐高温聚苯醚材料在表1中的各项性能平均值可以看出，本发明的耐高温聚苯醚材料具有极好的耐温性能，优秀的抗冲击性能，并且具有优异的可加工性能，克服了标准聚苯醚树脂在这几个方面的缺陷，能够更好的满足汽车行业使用要求。

Claims (10)

1.一种耐高温聚苯醚材料，其特征在于：其由聚苯醚树脂、高温尼龙树脂、相容剂、增韧剂及抗氧剂五种成分组成，具体由以下成分按重量比组成：聚苯醚树脂20～80份、高温尼龙树脂30～60份、相容剂3～10份、增韧剂5～15份、抗氧剂0.1～1份。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温聚苯醚材料，其特征在于：所述的聚苯醚树脂选自蓝星LXR035、LXR040或LXR045。
3.根据权利要求2所述的一种耐高温聚苯醚材料，其特征在于：所述的聚苯醚树脂为蓝星LXR040。
4.根据权利要求1所述的一种耐高温聚苯醚材料，其特征在于：所述的高温尼龙树脂是PA46、PA6T和PA9T等中的一种或者几种的组合。
5.根据权利要求4所述的一种耐高温聚苯醚材料，其特征在于：所述的高温尼龙树脂为PA6T。
6.根据权利要求1所述的一种耐高温聚苯醚材料，其特征在于：所述的相容剂为PPO-g-MAH，接枝率≥1.5％。
7.根据权利要求1所述的一种耐高温聚苯醚材料，其特征在于：SEBS、SEBS-g-MAH和POE-g-MAH中的一种或多种。
8.根据权利要求7所述的一种耐高温聚苯醚材料，其特征在于：所述的增韧剂为SEBS-g-MAH。
9.根据权利要求1所述的一种耐高温聚苯醚材料，其特征在于：所述的抗氧剂由受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168复配而成。
10.权利要求1-9任意之一所述耐高温聚苯醚材料的制备方法，其特征在于：其步骤如下：
1)按照重量配比称取原料聚苯醚树脂、高温尼龙树脂、相容剂、增韧剂及抗氧剂，将称好的原材料投入到高速混合器中充分混合35分钟；
2)将步骤(1)得到的物质经主喂料器送入双螺杆挤出机中，通过双螺杆挤出机熔融挤出，挤出工艺为：双螺杆挤出机温度区：一区温度190℃～250℃、二区温度220℃～270℃、三区温度270℃～300℃、四区温度270℃～300℃、五区温度270℃～300℃、六区温度270℃～300℃、七区温度270℃～300℃、八区温度270℃～300℃℃、九区温度270℃～300℃、机头温度290℃～310℃，螺杆转速300r/min～600r/min，压力为12-20MPa；
3)将步骤(2)得到的物质经过拉条、冷却、切粒、干燥处理。
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