CN108467586A - 一种聚苯硫醚组合物 - Google Patents

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麦堪成
黄险波
叶南飚
丁超
禹权
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Sun Yat Sen University
National Sun Yat Sen University
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National Sun Yat Sen University
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/16—Halogen-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/02—Halogenated hydrocarbons
    • C08K5/03—Halogenated hydrocarbons aromatic, e.g. C6H5-CH2-Cl

Abstract

本发明公开了一种聚苯硫醚组合物，包括组分：（a）聚苯硫醚树脂；(b)氯元素；其中，基于聚苯硫醚组合物的总重量，氯元素的重量含量为50ppm‑5000ppm。本发明通过在聚苯硫醚组合物中添加含氯化合物，将组合物中氯元素的含量控制在50ppm‑5000ppm范围内，可以使制备得到的聚苯硫醚组合物具有明显改善的力学性能。

Description

一种聚苯硫醚组合物
技术领域
本发明涉及特种工程塑料及工程塑料技术领域，具体涉及一种聚苯硫醚组合物。
背景技术
聚苯硫醚（PPS）具有优异的耐热性、耐蚀性、高尺寸稳定性，还具有优良的介电性能、绝佳的阻燃性及突出的粘结性能，广泛应用于电子电气、汽车、环保、航空航天等领域。
由于PPS本身就可以达到UL 94 V-0级别的阻燃，因此对聚苯硫醚的改性一般是增强、增韧、填充及功能化等方向。目前，通过添加增强纤维的方式，可以大幅提高PPS的力学性能。然而，对于如何提高PPS树脂力学性能以及如何更进一步提高增强PPS的力学性能，目前并无特别好的方法。
而本发明发现，在聚苯硫醚组合物中，通过添加含氯化合物，并将氯元素控制在一定的含量范围内，可以使制得的聚苯硫醚组合物具有明显改善的力学性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种聚苯硫醚组合物，通过在聚苯硫醚组合物中添加微量的氯元素，可以使制备得到的聚苯硫醚组合物具有明显改善的力学性能。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种聚苯硫醚组合物，其特征在于，包括如下组分：
（a）聚苯硫醚树脂；
(b) 氯元素；
其中，基于聚苯硫醚组合物的总重量，氯元素的重量含量为50ppm-5000ppm。
本发明所述氯元素的重量含量采用离子色谱方法测试:先将聚苯硫醚组合物样品在氧弹中燃烧，再经碳酸钠吸收液吸收，最后将过滤后的吸收液用IC色谱仪进行分析，根据所得的色谱图峰位置判定元素种类，色谱峰积分面积确定氯元素的含量。
本发明通过研究发现，在聚苯硫醚组合物中通过添加含氯化合物，将组合物中氯元素的含量控制在50ppm-5000ppm范围内，可以使制备得到的聚苯硫醚组合物具有明显改善的力学性能。
若聚苯硫醚组合物中氯元素的含量过高，则添加物则成为类似杂质的存在，降低其力学性能，氯元素的含量过低，则增加力学性能效果不明显。因此，基于聚苯硫醚组合物的总重量，氯元素的重量含量优选为300ppm-3000ppm，更优选为1000ppm-2000ppm。
本发明所述的聚苯硫醚树脂（PPS）为线性或交联型聚苯硫醚树脂,可通过市购或者本领域通用方法合成。
本发明所述氯元素的获得途径，可以通过在聚苯硫醚树脂（PPS）中直接添加含氯化合物。
本发明所述氯元素来源于含氯化合物，所述含氯化合物选自氯化钠、氯化钾、氯化锂、氯化镁、氯化铝、氯化钙、氯化铁、氯化铜、氯化锌等无机金属氯化物，以及氯苯、二氯苯、多氯代苯、多氯代联苯等含氯有机氯化物以及含氯有机高分子化合物。
根据不同的用途需要，本发明的聚苯硫醚组合物还可以进一步包括其它助剂,所述其它助剂为增强纤维、填料、抗氧剂、润滑剂、成核剂或抗侯剂中的一种或几种的混合。基于聚苯硫醚树脂100重量份，其它助剂的加入量可以根据需要加入0-70重量份。
所述增强纤维为玻璃纤维、碳纤维、金属纤维或晶须中的一种或几种的混合。
所述填料为碳酸钙、滑石粉、硅藻土、蒙脱土、硫酸钡、云母、淀粉、硅灰石、玻璃微珠、陶瓷微珠、氧化铝、氧化镁、氧化锌、二氧化硅、石墨、石墨烯、二硫化钼或金属及其氧化物粉中的一种或几种的混合。
所述抗氧剂选自受阻胺类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或几种,具体可以列举出1010、168、1076、445、1098中的一种或几种的混合。
所述润滑剂为滑石粉、乙撑双硬脂酰胺EBS、芥酸酰胺、硬脂酸锌或硅油中的一种或几种的混合。
所述成核剂为碳酸钠、碳酸氢钠、有机羧酸钠盐或超细滑石粉中的一种或几种的混合。
所述抗侯剂为受阻胺光稳定剂、受阻酚光稳定剂、二苯甲酮光稳定剂或紫外线吸收剂中的一种或几种的混合。
本发明的聚苯硫醚组合物的制备方法可以通过本领域的常规方法制备得到，如：
将聚苯硫醚树脂、含氯化合物、填料等其它助剂混合均匀，然后加入双螺杆挤出机中，增强纤维侧喂，双螺杆挤出工艺如下，挤出温度：一区260-280℃，二区270-280℃，三区260-285℃，四区260-285℃，五区270-285℃，机头280-290℃；螺杆转速为300-500转/分钟，挤出、造粒，得到聚苯硫醚组合物。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明通过在聚苯硫醚组合物中添加含氯化合物，将组合物中氯元素的含量控制在50ppm-5000ppm范围内，可以使制备得到的聚苯硫醚组合物具有明显改善的力学性能。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明，以下实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受下述实施例的限制。
本发明所选用的原料均来源于市购。
实施例1-13及对比例1-5:
按表1所示配方，将聚苯硫醚树脂、含氯化合物、填料混合均匀，然后加入双螺杆挤出机中，增强纤维侧喂，双螺杆挤出工艺如下，挤出温度：一区270℃，二区280℃，三区285℃，四区285℃，五区285℃，机头280℃；螺杆转速为400转/分钟，挤出、造粒，得到聚苯硫醚组合物。性能测试数据见表1。
评价方法：
氯元素的重量含量采用离子色谱方法测试:先将聚苯硫醚组合物样品在氧弹中燃烧，再经碳酸钠吸收液吸收，最后将过滤后的吸收液用IC色谱仪进行分析，根据所得的色谱图峰位置判定元素种类，色谱峰积分面积确定氯元素的含量。
表1 实施例1-13及对比例1-5各组分的配比及性能测试结果
续表1：
从表1中可以看出，聚苯硫醚组合物中氯元素含量为50-5000ppm时，组合物具有明显改善的力学性能。而对比例中 ，当氯元素含量小于50ppm或超出5000ppm时，组合物的力学性能改善不明显。

Claims (8)

1.一种聚苯硫醚组合物，其特征在于，包括如下组分：
（a）聚苯硫醚树脂；
(b) 氯元素；
其中，基于聚苯硫醚组合物的总重量，氯元素的重量含量为50ppm-5000ppm。
2.根据权利要求1所述的一种聚苯硫醚组合物，其特征在于，所述氯元素的重量含量采用离子色谱法测试:先将聚苯硫醚组合物样品在氧弹中燃烧，再经碳酸钠吸收液吸收，最后将过滤后的吸收液用IC色谱仪进行分析，根据所得的色谱图峰位置判定元素种类，色谱峰积分面积确定氯元素的含量。
3.根据权利要求1所述的一种聚苯硫醚组合物，其特征在于，基于聚苯硫醚组合物的总重量，氯元素的重量含量为300ppm-3000ppm，优选为1000-2000ppm。
4.根据权利要求1所述的一种聚苯硫醚组合物，其特征在于，所述聚苯硫醚树脂为线性或交联型聚苯硫醚树脂。
5.根据权利要求1所述的一种聚苯硫醚组合物，其特征在于，所述氯元素来源于含氯化合物，所述含氯化合物选自无机金属氯化物、含氯有机氯化物以及含氯有机高分子化合物中的一种或几种，所述无机金属氯化物选自氯化钠、氯化钾、氯化锂、氯化镁、氯化铝、氯化钙、氯化铁、氯化铜或氯化锌中的一种或几种；所述含氯有机氯化物以及含氯有机高分子化合物选自氯苯、二氯苯、多氯代苯、多氯代联苯中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种聚苯硫醚组合物，其特征在于，所述聚苯硫醚组合物还包括其它助剂,所述其它助剂为增强纤维、填料、抗氧剂、润滑剂、成核剂或抗侯剂中的一种或几种的混合。
7.根据权利要求6所述的一种聚苯硫醚组合物，其特征在于，所述增强纤维为玻璃纤维、碳纤维、金属纤维或晶须中的一种或几种的混合。
8.根据权利要求6所述的一种聚苯硫醚组合物，其特征在于，所述填料为碳酸钙、滑石粉、硅藻土、蒙脱土、硫酸钡、云母、淀粉、硅灰石、玻璃微珠、陶瓷微珠、氧化铝、氧化镁、氧化锌、二氧化硅、石墨、石墨烯、二硫化钼或金属及其氧化物粉中的一种或几种的混合。
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