CN109608869A - 耐油脂高抗冲ppo复合材料及其制备方法 - Google Patents

耐油脂高抗冲ppo复合材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种耐油脂高抗冲PPO复合材料，由包括以下重量份的原料制备而成：PPO树脂40～50份；PA12树脂30～45份；复配组分6‑10份；相容剂10‑14份；所述复配组分包括有AS树脂、聚四氟乙烯和硫酸钙晶须。本发明所述PPO复合材料具有较高的抗冲性能和较好的耐油脂特性。

Description

耐油脂高抗冲PPO复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料领域，特别是涉及耐油脂高抗冲PPO复合材料及其制备方法。
背景技术
聚苯醚(PPO)树脂具有良好的力学性能、化学稳定性及耐热性等优点，制品可在高温或高湿环境下连续使用，同时保持良好的尺寸稳定性和机械强度，在电子电工，机械电气等领域的应用越来越广泛。但PPO也存在一定的不足，最突出的缺点是其熔体粘度高，成型性较差，注塑的制品在受力情况下，矿物油及酮类、酯类溶剂会使其产生应力开裂，极大限制了材料在其他领域的应用。
中国专利201310102133.5公开了一种PPO/PA合金改性增容剂及PPO/PA合金，记载了采用聚苯醚、甲基丙烯酸缩水甘油酯和苯乙烯的接枝共聚物制备相容剂，并采用此相容剂制备PPO/PA；中国专利201310300414.1公开了抗老化PPO-PA塑料合金，记载了以马来酸酐接枝聚合物为相容剂，添加抗老化剂制备PPO-PA合金的方案。以上两篇专利制备的合金材料均未达到高抗冲性能的技术指标，同时未研究如何改善合金的耐油脂应力开裂问题。
发明内容
基于此，本发明提供一种PPO复合材料，具有较高的抗冲性能，并且在油脂中浸泡后，仍然保持较好的力学性能，改善PPO材料耐油脂的应力开裂问题。
具体技术方案为：
一种耐油脂高抗冲PPO复合材料，由包括以下重量份的原料制备而成：
所述复配组分包括有AS树脂、聚四氟乙烯和硫酸钙晶须。
在其中一个实施例中，所述AS树脂、聚四氟乙烯和硫酸钙晶须的重量比为1：(1～3)：(0.5～2)。
在其中一个实施例中，所述AS树脂、聚四氟乙烯和硫酸钙晶须的重量比为1：(1.5～2.5)：(0.8～1.2)。
在其中一个实施例中，所述PPO树脂中含有浓度为1ppm～10ppm的铜元素。
在其中一个实施例中，所述PPO树脂的特性粘度为51～54cm3/g。
在其中一个实施例中，所述PA12树脂在在230℃/2.16Kg条件下的熔融指数为10～20g/10min。
在其中一个实施例中，所述相容剂选自重量比为1:(20～30)的马来酸酐和SEBS的混合物。
在其中一个实施例中，所述耐油脂高抗冲PPO复合材料由包括以下重量份的原料制备而成：
所述复配组分由重量比为1:2:1的聚四氟乙烯、硫酸钙晶须和AS树脂组成；
所述相容剂由重量比为1:30的马来酸酐和SEBS的混合而成。
本发明还提供上述耐油脂高抗冲PPO复合材料的制备方法。
具体技术方案为：
一种耐油脂高抗冲PPO复合材料的制备方法，包括以下步骤：
将所述AS树脂、聚四氟乙烯、硫酸钙晶须和相容剂混合，熔融挤出造粒，得母粒；
将所述母粒、PPO树脂和PA12树脂混合，熔融挤出造粒，即得。
在其中一个实施例中，将所述AS树脂和相容剂混合均匀，再加入所述聚四氟乙烯和硫酸钙晶须混合，熔融挤出造粒，得母粒。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
上述PPO复合材料将PPO树脂和PA12树脂共混，作为基体树脂，并在上述基体树脂体系中配合加入特定的有机/无机物复配组分，即将AS树脂、聚四氟乙烯和硫酸钙晶须复配使用，通过AS树脂、聚四氟乙烯和硫酸钙晶须之间的耐油脂的协效作用，提高复合材料的耐油脂特性，同时，上述复配组分还能结合PPO树脂和PA12树脂(其中，PA12包含长链脂肪族聚酰胺子群，与PPO树脂共混，具有极其优异的耐化学性，低温时仍拥有较高的抗冲击强度)，大幅度提高PPO复合材料的抗冲击性能。还可通过对AS树脂、聚四氟乙烯和硫酸钙晶须原料配比的优选，进一步提高PPO复合材料的耐油脂性能和抗冲击性能。
同时，在成品PPO树脂中，通常含有微量的Cu元素，本发明所述复合材料筛选铜元素浓度在1ppm～10ppm的PPO树脂作为原料，有利于保证复合材料综合力学性能，也有利于复合材料耐油脂特性的提升。并且，优选PPO树脂的特性粘度和PA12的熔融指数，有利于确保高分子材料加工过程中的熔体强度和流动性，提升加工性能。
本发明PPO复合材料制备过程中，先将相容剂与AS树脂、聚四氟乙烯和硫酸钙晶须混合，制成母粒，再将母粒与PPO树脂和PA12树脂熔融造粒，保证原料的物性和生产稳定性，解决了AS树脂、聚四氟乙烯和硫酸钙晶须与PPO树脂和PA12树脂相容性不好的问题。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明公开内容理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
以下结合具体实施例对本发明的耐油脂高抗冲PPO复合材料及其制备方法作进一步详细的说明。
以下具体实施方式所使用的原料，若无特殊说明，均可来源于市售。
PPO树脂中铜元素含量采用ICP发射光谱仪进行测定。
实施例1
按照表1所示重量份数的原料，制备PPO复合材料。
表1实施例1的配方组成
其中，PPO树脂中的铜元素浓度为12ppm，特性粘度为52cm3/g。
PA12树脂在230℃/2.16Kg条件下的熔融指数为12g/10min。
本实施例PPO复合材料的制备方法包括以下步骤：
1)、将AS树脂、马来酸酐和SEBS混合均匀，从主喂料加入单螺杆挤出机，再将硫酸钙晶须和聚四氟乙烯分别从两个侧喂料系统加入挤出机中，熔融共混挤出造粒，得母粒；
2)、将PPO树脂从主喂料口加入双螺杆挤出机中，PA12树脂和上述母粒分别从两个侧喂料系统加入挤出机中，熔融共混挤出造粒。
实施例2
按照表2所示重量份数的原料，制备PPO复合材料。
表2实施例2的配方组成
原料 重量份数(份)
PPO树脂 50
PA12树脂 30
AS树脂 2
聚四氟乙烯 4
硫酸钙晶须 2
相容剂 12
其中，PPO树脂中铜元素浓度为8ppm，特性粘度为52cm3/g。
PA12树脂与实施例1相同。
本实施例PPO复合材料的制备方法与实施例1相同。
实施例3
按照表3所示重量份数的原料，制备PPO复合材料。
表3实施例3的配方组成
原料 重量份数(份)
PPO树脂 45
PA12树脂 35
AS树脂 2
聚四氟乙烯 4
硫酸钙晶须 2
相容剂 12
其中，PPO树脂和PA12树脂与实施例2相同。
本实施例PPO复合材料的制备方法与实施例2相同。
实施例4
按照表4所示重量份数的原料，制备PPO复合材料。
表4实施例4的配方组成
原料 重量份数(份)
PPO树脂 45
PA12树脂 35
AS树脂 3
聚四氟乙烯 3
硫酸钙晶须 2
相容剂 12
其中，PPO树脂和PA12树脂与实施例3相同。
本实施例PPO复合材料的制备方法与实施例3相同。
实施例5
按照表5所示重量份数的原料，制备PPO复合材料。
表5实施例5的配方组成
其中，PPO树脂和PA12树脂与实施例3相同。
本实施例PPO复合材料的制备方法与实施例3相同。
对比例1
按照表6所示重量份数的原料，制备PPO复合材料。
表6对比例1的配方组成
原料 重量份数(份)
PPO树脂 45
HIPS树脂 35
AS树脂 2
聚四氟乙烯 4
硫酸钙晶须 2
相容剂 12
其中，PPO树脂与实施例3相同。
本对比例PPO复合材料的制备方法与实施例3相同。
对比例2
按照表7所示重量份数的原料，制备PPO复合材料。
表7对比例2的配方组成
原料 重量份数(份)
PPO树脂 45
HIPS树脂 35
AS树脂 2
聚四氟乙烯 4
二硫化钼 2
相容剂 12
其中，PPO树脂和PA12树脂与实施例3相同。
本对比例PPO复合材料的制备方法与实施例3相同。
对比例3
按照表8所示重量份数的原料，制备PPO复合材料。
表8对比例3的配方组成
原料 重量份数(份)
PPO树脂 45
PA12树脂 35
聚四氟乙烯 5
硫酸钙晶须 3
相容剂 12
其中，PPO树脂和PA12树脂与实施例3相同。
本实施例PPO复合材料的制备方法与实施例3相同。
性能测试
采用ASTM标准测试力学性，实施例1～5和对比例1～3所制备的PPO复合材料的性能如表9所示。
表9
将实施例1～5和对比例1～3所制备的PPO复合材料按ASTM标准制成标准测试样条，在机油、橄榄油和矿物油中分别浸泡8小时后，取出擦拭干净后进行相关样品测试，结果如表10所示。
由表9、10可知，实施例1～5的PPO复合材料具有较高的抗冲击性能和较好的耐油脂性能。
实施例1～3采用不同重量份的PPO树脂和PA12树脂，对复合材料的抗冲击性能影响较大，其中，实施例3的复合材料抗冲击性能较好。实施例1中，PPO树脂中铜元素的含量较高，制备得到的PPO复合材料的综合力学性能较差。复合材料的耐油脂特性相对较弱。
实施例3～5，采用相同重量份的PPO数值和PA12树脂，改变AS树脂、聚四氟乙烯和硫酸钙晶须的配比，对复合材料的抗冲击性能等力学性能和耐油脂性能产生影响，实施例3中，当AS树脂、聚四氟乙烯和硫酸钙晶须的重量比为1:2:1时，复合材料具有较高的抗冲击性能和耐油脂性能。
对比例1～3与实施例3相比，将PA12树脂替换为HIPS树脂、将硫酸钙晶须替换为二硫化钼、未加入AS树脂，制得的复合材料的各项性能均较差。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种耐油脂高抗冲PPO复合材料，其特征在于，由包括以下重量份的原料制备而成：
所述复配组分包括有AS树脂、聚四氟乙烯和硫酸钙晶须。
2.根据权利要求1所述的耐油脂高抗冲PPO复合材料，其特征在于，所述AS树脂、聚四氟乙烯和硫酸钙晶须的重量比为1：(1～3)：(0.5～2)。
3.根据权利要求2所述的耐油脂高抗冲PPO复合材料，其特征在于，所述AS树脂、聚四氟乙烯和硫酸钙晶须的重量比为1：(1.5～2.5)：(0.8～1.2)。
4.根据权利要求1所述的耐油脂高抗冲PPO复合材料，其特征在于，所述PPO树脂中含有浓度为1ppm～10ppm的铜元素。
5.根据权利要求4所述的耐油脂高抗冲PPO复合材料，其特征在于，所述PPO树脂的特性粘度为51～54cm3/g。
6.根据权利要求1-5任一项所述的耐油脂高抗冲PPO复合材料，其特征在于，所述PA12树脂在在230℃/2.16Kg条件下的熔融指数为10～20g/10min。
7.根据权利要求1-5任一项所述的耐油脂高抗冲PPO复合材料，其特征在于，所述相容剂选自重量比为1:(20～30)的马来酸酐和SEBS的混合物。
8.根据权利要求1-5任一项所述的耐油脂高抗冲PPO复合材料，其特征在于，所述耐油脂高抗冲PPO复合材料由包括以下重量份的原料制备而成：
所述复配组分由重量比为1:2:1的聚四氟乙烯、硫酸钙晶须和AS树脂组成；
所述相容剂由重量比为1:30的马来酸酐和SEBS的混合而成。
9.一种权利要求1-8任一项所述的耐油脂高抗冲PPO复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将所述AS树脂、聚四氟乙烯、硫酸钙晶须和相容剂混合，熔融挤出造粒，得母粒；
将所述母粒、PPO树脂和PA12树脂混合，熔融挤出造粒，即得。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，将所述AS树脂和相容剂混合均匀，再加入所述聚四氟乙烯和硫酸钙晶须混合，熔融挤出造粒，得母粒。
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