CN109777105B - 一种高流动聚砜复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高流动聚砜复合材料，按重量份计，包括如下组分：聚砜90‑99份；热致液晶聚合物0.1‑10份；抗氧剂0.1‑0.5份；吸酸剂0.2‑0.3份。本发明通过采用特定结构式及其特定重量份的热致液晶聚合物（TLCP）添加至聚砜基体中，并辅以特定重量份的抗氧剂和吸酸剂，制备得到的聚砜复合材料由于在TLCP分子链引入双酚S结构单元及间苯结构单元，增加TLCP分子柔性，降低TLCP熔点，提高TLCP与PSU树脂的相容性，改善了聚砜复合材料的加工性能，得到聚砜复合材料与PSU纯树脂相比，流动性提高1倍以上，同制品下降低加工温度30℃，提高生产效率50%以上，拓展该聚砜复合材料在汽车薄壁耐热制件、超薄壁化电气零部件、食品餐具等领域的应用。
Description
技术领域
本发明涉及聚合物复合材料技术领域，具体涉及一种高流动聚砜复合材料及其制备方法。
背景技术
双酚A型聚砜（PSU）是分子链中含砜基官能团的热塑性特种工程塑料，其结构式为
。PSU材料具有高的耐热性能、优异的耐化学性能、优异的阻燃性能，平衡的力学性能，无毒无害等使其成为医疗器械、航空航天、食品接触、水处理、汽车、电子电器等领域高温部件的主要候选材料。
然而，PSU材料本身因熔体粘度大，加工温度高，导致对加工设备及工艺要求苛刻，加工制品内应力大，需退火处理等，使实际使用该类材料时技术要求高，生产浪费严重，上述缺点阻碍了PSU材料的应用开发与拓展。因此开发出高流动、低成型温度的PSU合金材料，对于改善该类材料成型固有缺陷，加快其推广与应用具有现实意义。
利用热致液晶聚合物的高流动性用于改善聚砜材料的黏度大、加工温度高等问题已有报道，例CN 105593305 A有记载用于滑动构件用树脂组合物添加热致液晶聚合物用于改善组合物的熔融流动性，同样CN 107709463 A 也报道了一种含有芳香族聚砜、热致液晶聚酯和玻璃填充材料的树脂组合物，其中热致液晶聚酯的添加量为10-30%，以用于改善树脂组合物流动性。但热致液晶聚合物用量过大，造成生产成本过高，进一步的也会对材料的整体性能（如力学性能）有所影响。
发明内容
本发明的首要目的在于提供一种高流动聚砜复合材料。
本发明的另一目的是提供上述高流动聚砜复合材料的制备方法。
本发明采用如下具体技术方案：
一种高流动聚砜复合材料，按重量份计，包括如下组分：
聚砜 90-99份；
热致液晶聚合物 0.1-10份；
抗氧剂 0.1-0.5份；
吸酸剂 0.2-0.3份。
优选地，所述高流动聚砜复合材料，按重量份计，包括如下组分：
聚砜 90-99份；
热致液晶聚合物 0.1-5份；
抗氧剂 0.1-0.5份；
吸酸剂 0.2-0.3份。
更优选地，所述的高流动聚砜复合材料，按重量份计，包括如下组分：
聚砜 90-99份；
热致液晶聚合物 0.1-3份；
抗氧剂 0.1-0.3份；
吸酸剂 0.2-0.3份
其中，所述热致液晶聚合物选自含有砜基团结构
的芳香族型聚酯，熔点为280-340℃，优选280-320℃，更优选290-310℃。
其中，所述热致液晶聚合物的结构式为
R1为间苯基、对苯基中的一种或几种，R2、R3为苯基、联苯基、苯甲基中的一种或几种。
其中，所述抗氧剂选自四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯、1，3，5-三甲基-2，4，6-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基）苯、2,8一二叔丁基-4一甲基苯酚中的一种或几种。
其中，所述吸酸剂选自氧化铝、氧化钙、氧化镁中的一种或几种。
一种上述高流动聚砜复合材料的制备方法，包括如下步骤：
按照配比将各组分加入到双螺杆造粒机剪切挤出造粒，即得高流动聚砜复合材料。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明通过采用特定结构式及其特定重量份的热致液晶聚合物（TLCP）添加至聚砜基体中，并辅以特定重量份的抗氧剂和吸酸剂，制备得到的聚砜复合材料由于在TLCP分子链引入双酚S结构单元及间苯结构单元，增加TLCP分子柔性，降低TLCP熔点，提高TLCP分子链PSU树脂的相容性，改善了聚砜复合材料的加工性能，得到聚砜复合材料与PSU纯树脂相比，流动性提高1倍以上，同制品下降低加工温度30℃，提高生产效率50%以上，拓展该聚砜复合材料在汽车薄壁耐热制件、超薄壁化电气零部件、食品餐具等领域的应用。
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。
以下具体实施方式中，如无特殊说明，均为常规方法；以下具体实施方式所用的原料、试剂材料等，如无特殊说明，均为市售购买产品。
各性能指标的测试方法或标准如表1所示：
表1
实施例1-7及对比例1-3：高流动聚砜复合材料的制备
按表2的配比将各组分加入到双螺杆造粒机剪切挤出造粒，即得高流动聚砜复合材料。制备得到的高流动聚砜复合材料的各性能指标数据如表2所示。
表2 实施例1-7及对比例1-3各组分配比（重量份）及实验结果
Claims (9)
1.一种高流动聚砜复合材料，其特征在于，按重量份计，包括如下组分：
聚砜 90-99份；
热致液晶聚合物 0.1-10份；
抗氧剂 0.1-0.5份；
吸酸剂 0.2-0.3份；
所述热致液晶聚合物的结构式为
其中，m：n=6：1~3：1；
R1为间苯基或间苯基和对苯基的组合，R2、R3为苯基、联苯基中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的高流动聚砜复合材料，其特征在于，按重量份计，包括如下组分：
聚砜 90-99份；
热致液晶聚合物 0.1-5份；
抗氧剂 0.1-0.5份；
吸酸剂 0.2-0.3份。
3.根据权利要求2所述的高流动聚砜复合材料，其特征在于，按重量份计，包括如下组分：
聚砜 90-99份；
热致液晶聚合物 0.1-3份；
抗氧剂 0.1-0.3份；
吸酸剂 0.2-0.3份。
4.根据权利要求1-3任一项所述的高流动聚砜复合材料，其特征在于，所述热致液晶聚合物选自含有砜基团结构 的芳香族型聚酯，熔点为280-340℃。
5.根据权利要求4所述的高流动聚砜复合材料，其特征在于，所述熔点为280-320℃。
6.根据权利要求5所述的高流动聚砜复合材料，其特征在于，所述熔点为290-310℃。
7.根据权利要求1-3任一项所述的高流动聚砜复合材料，其特征在于，所述抗氧剂选自四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯、1，3，5-三甲基-2，4，6-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基）苯中的一种或几种。
8.根据权利要求1-3任一项所述的高流动聚砜复合材料，其特征在于，所述吸酸剂选自氧化铝、氧化钙、氧化镁中的一种或几种。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的高流动聚砜复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
按照配比将各组分加入到双螺杆造粒机剪切挤出造粒，即得高流动聚砜复合材料。
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