CN110591329A - 一种电阻率高度均匀的静电耗散型板材用聚芳醚酮组合物及其制备方法 - Google Patents

一种电阻率高度均匀的静电耗散型板材用聚芳醚酮组合物及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种电阻率高度均匀的静电耗散型板材用聚芳醚酮组合物及其制备方法。所述电阻率高度均匀的静电耗散型板材用聚芳醚酮组合物包括以下组分：聚芳醚酮、半导电的碳含量不高于80％的部分碳化碳纤维粉或短切碳纤维、碳含量不高于80％的部分碳化碳纳米纤维以及流动改性剂多面体低聚倍半硅氧烷，其中组分B的体积电阻率在102‑105Ω·cm，本发明通过添加半导电具备一定碳含量的部分碳化的碳纤维粉、短切碳纤维或者纳米碳纤维，并加入流动改性剂配合使用制备得到的电阻率高度均匀、静电耗散型聚芳醚酮板材，制备方法工艺简单，操作方便，适合于进行工业化生产。

Description

一种电阻率高度均匀的静电耗散型板材用聚芳醚酮组合物及 其制备方法
技术领域
本发明涉及特种工程塑料技术领域，具体而言涉及一种电阻率高度均匀的静电耗散型板材用聚芳醚酮组合物及其制备方法。
背景技术
聚芳醚酮(PAEK)是一类耐高温的特种工程塑料，其为一类亚苯基环通过氧桥和羰基连接而成的一类结晶型聚合物，它是长期使用温度最高的材料之一，UL黄卡的TI值可到240-260℃。聚芳醚酮分子结构中含有刚性的苯环，因此具有有优良的高温性能、力学性能、电绝缘性、耐辐射和耐化学品性等特点；同时聚芳醚酮分子结构中的醚键又室其具有柔性，因此可以用热塑性工程塑料的加工方法进行成型加工。因此广泛应用于化学工业、半导体材料、汽车、电子产业、新能源等。
电子器件、半导体器件、集成电路制造过程中，由于工艺温度高，因此大量使用聚芳醚酮材料，由于元器件、电路对于电压的极其敏感，因此大量需求防静电或静电耗散型聚芳醚酮材料。
静电在电子、半导体产业，以及化学工业中是非常危险的。由于聚合物的体积电阻率一般在1013Ω·cm以上，因此很容易积累静电。静电积累的电压能到几十万伏，能破坏电子元器件、集成电路，在化学工业中可能发电引起爆炸。
一般把表面电阻率109-1012Ω/sq的材料称为防静电材料，而表面电阻率在106-109Ω/sq的称为静电消散材料。静电消散材料能快速转移形成的静电电荷，从而广泛应用于电子、集成电路、化学工业中。
静电消散材料一般都是通过导电填充方式达到，比如添加炭黑、碳纤维、金属粉末等。但是这些导电纤维或者粉体的添加形成的复合材料，存在“逾渗”现象，即随着导电粉体或者纤维的添加量增加，存在一个区间，电阻率会急剧下降，如图1所示，此为常用的导电炭黑、短切碳纤维、金属粉末填充聚合物的逾渗曲线。这个区间即为“逾渗区间”。
静电消散材料需要的电阻率一般在106-109区间，但是从典型的导电粉体填充聚合物的逾渗曲线可以看出，106-109区刚好位于逾渗区间，这意味着填充浓度的略微变化就会导致导电率的急剧跳跃，极易不满足的106-109要求。
对于成型的小零件，满足106-109区还是能达到的。但是成型大零件、大型材，由于熔体流动速度慢，填料很容易在熔体中相互作用，比如沉降、团聚、黏连，造成局部含量略微不均匀，但是这对于电阻率的结果却是至关重要的变化。
由于挤出型材的生产成本低、力学性能优异、便于机加工、精密度更好，因此生产电阻率高度均一、严格满足106-109Ω/sq的静电耗散性聚芳醚酮型材料非常具有意义。因为电阻率不均一会导致不满足106-109Ω/sq区间的区域静电防护作用不佳，造成潜在失效。
目前，国内外针对电阻率高度均匀、电阻率在106-109Ω/sq的静电耗散型聚合物材料的组合物的专利极少，而且现有的专利多是制备防静电材料或者导电材料，并未关注制备一定电阻率高度均匀的静电耗散型聚合物材料的制备。
如国内专利CN105482454A公开了一种聚苯硫醚/聚醚醚酮导电复合材料，包括如下按质量百分数计的组分：聚苯硫醚/聚醚醚酮共混物80-90％，聚苯硫醚/碳材料母料10-20％，通过先将一定粒径的碳材料碳纳米管和石墨烯与聚苯硫醚混合制备母料，再与基体聚合物混合，改善导电填料在聚合物基体中的分散和分布，制备材料的体积电阻率为103Ω·cm。
国内专利CN102115558A公开了一种高导电聚合物碳纳米管复合材料，包括聚合物50-99.95份，碳纳米管0.05-20份，抗氧剂0-15份，分散剂0-15份，利用微型加工过程中微型熔腔中存在的高的温度梯度场和剪切速率梯度场，使聚合物和碳纳米管通过摩擦、剪切、扩散等过程获得分散稳定性良好的聚合物和碳纳米管复合材料。
国内专利CN106928651A公开了一种防静电PEEK板材，由包括如下重量份的原料制成：PEEK树脂80-120份，防静电剂1-5份，增塑剂25-45份，填充剂10-20份，稳定剂45-9份，阻燃剂1-5份，润滑剂1.4-1.8份，其中防静电剂是由硬脂酸基三甲基氯化铵、硬酯酰二甲基戊基氯化铵和三羟以及季铵甲基硫酸盐以一定重量比组成的混合物，但该制备的板材仅是一种具备防静电性能的PEEK板材，无法满足静电耗散型板材的需要。
美国专利US9125310B2公开了一种静电耗散复合物，通过将多种中模量碳纤维(38-48Mpsi)进行短切添加入聚合物(例如PEI、PPS、PC、PEEK、PA等)来达到106-109Ω/sq的要求。但是，实际验证下来，由于中模量碳纤维的电阻率均在10-3级别，在板材上应用效果不佳，均匀性差且很难稳定在106-109Ω/sq范围。
美国专利US6545081B1，采用石油沥青通过挤出、乳化分散、正己烷多次浸渍出萘，然后低温碳化出碳前驱物，通过碳前驱物和其他导电性好的填料制备均匀性的中等导电复合树脂材料。此种方法，主要通过球状的导电性不高的材料来调节电阻率，均匀性很好，但是工艺复杂、产生较多无水和废溶剂，而且球状材料需要大量填充，造成加工中熔体粘度大、难于成型，另外力学性能大打折扣，非常不适合于成本昂贵的聚芳醚酮材料中使用，因为聚芳醚酮的优势就是力学性能、冲击性能优良。
发明内容
在本发明的一个技术方案中，提供了一种在保持聚芳醚酮材料优异的力学性能和冲击性能的同时，电阻率高度均匀的静电耗散型板材用聚芳醚酮组合物，该聚芳醚酮组合物包括如下组分：
A、聚芳醚酮
B、半导电的碳含量不高于80％的部分碳化碳纤维粉或短切碳纤维、碳含量不高于80％的部分碳化碳纳米纤维
C、流动改性剂
其中组分B的体积电阻率在102-105Ω·cm。
其中所述的聚芳醚酮可以是本领域常用的聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮(PEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚醚醚酮酮(PEEKK)或聚醚酮醚酮酮(PEKEKK)中的一种或多种，考虑材料的力学性能和加工性性能等因素，添加的重量百分比为65-95％，优选为70-90％，更优选为70-80％；聚芳醚酮的一般熔体流动速率在6-15g/10min，具体测试方式是PEEK在5kg，380℃下测定，PEK、PEEKK在5kg，400℃下测定，PEKK在5kg，420℃下测定，具体种类可选择如Victrex的450P、HTG45、STG45等。
其中所述的半导电的碳纤维粉或短切碳纤维、部分碳化碳纳米纤维的体积电阻率优选在102-105Ω·cm，以重量百分比计其添加量为3-30％，优选为5-25％。
其中半导电的碳纤维粉或者短切碳纤维，通过以下方式制备得到：
(1)以碳纤维前驱体原丝为原料制备，包括聚丙烯腈(PAN)基、纤维素基、中间相沥青基；纤维原丝的单丝线密度为0.4-1.2dtex、经高温定向牵引处理、模量大于50cN/dtex；
(2)采用带有牵引和张力控制系统的预氧化炉、低温碳化炉连续试验装置对原丝的进行碳化，其中炭化炉采用气封装置保证炉内高纯氮气的保护；
碳化工艺为：经定向化的碳纤维前驱体原丝250-300℃空气中预氧化1-3小时，然后在炭化炉中进行碳化，在氮气气氛中，在550-700℃，碳化温度为1-6小时；碳化得到连续的碳含量在65-80％的部分碳化碳纤维；
其中碳材料的体积电阻率在102-105Ω·cm，具体体积电阻率等级可以通过碳化温度和碳化时间来调控；
(3)将部分碳化碳纤维通过短切制得长度1mm-3mm短切碳纤维；部分碳化碳纤维通过裁切、研磨得到部分碳化碳纤维粉，粉体直径一般在10-50μm、长度在200-1000μm。
其中部分碳化碳纳米纤维通过以下方法制备得到：
(1)以电纺丝聚丙烯腈(PAN)纳米纤维毡为原料制备；
(2)PAN纳米纤维直径在50-500nm间，采用大直径转辊收集定向排列的PAN纳米纤维毡；毡用夹辊夹紧两端并在牵伸温度为250℃左右、牵伸比1.4-1.6条件下牵伸1-2小时；采用带有牵引和张力控制系统的预氧化炉、低温碳化炉连续试验装置对纳米纤维毡的进行碳化，其中炭化炉采用气封装置保证炉内高纯氮气的保护；
碳化工艺为：采用夹辊牵引系统进行引导进入预氧化炉和碳化炉(前端用碳纤维毡引入)，电纺丝PAN纳米纤维毡250-300℃空气中预氧化1-3小时，然后在碳化炉中进行碳化，在氮气气氛中，在550-700℃，碳化温度为1-6小时；碳化得到连续的碳含量在65-80％的部分碳化碳纳米纤维毡，碳材料的体积电阻率在102-105Ω·cm，具体体积电阻率等级可以通过碳化温度和碳化时间来调控；
(3)半导电的碳化纤维毡通过研磨得到半导电碳纳米纤维粉，粉体的直径一般50-500nm、长度在50-500μm。
其中所述的流动改性剂是基于多面体低聚倍半硅氧烷的聚醚醚酮流动改性剂，本发明中流动改性剂的加入是为了生产大型板材而设计添加，不加入流动改性剂，大型板材挤出难度大，加工困难；该流动改性剂是一种分解温度至少380℃的多面体低聚倍半硅氧烷，如美国Hybrid Plastics公司的S01458，以重量百分比计其用量为0.5-5％，优选为1-3％。
在本发明的另一个技术方案中，还提供了上述所述的聚芳醚酮组合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)按比例配料，并将物料在160℃下采用负压烘干设备烘干，优选烘烤2-5小时；
(2)按比例将物料加入啮合同向双螺杆混炼挤出机，螺杆分为加料段、固体输送段、熔融段、熔体输送段、混合段、计量段，其中侧向喂料机连接于混合段的第一段间距1D正向捏合块区域，用于添加部分碳化碳纤维粉、短切碳纤维或者碳纳米纤维，流动改性剂通过熔体输送段加料斗加入；挤出熔体通过牵引，利用冷水进行冷却，得到成型圆条，利用自动切粒机切成一定长度的树脂粒子。
具体的螺杆长径比(L/D)在25-35，加料段采用螺距3D/4-1D的线数为2的正向螺纹、长度5D-8D；固体输送段采用螺距1D/2、线数为2的正向螺纹，长度1D-2D；熔融段为间距1D正向捏合块、间距3D/4正向捏合块、和螺距1D/2的反向螺纹组合而成，长度分别为2-4D、1.5D、1D/2；熔体输送端为螺距1D/2、线数为2的正向螺纹，长度3D-6D；混合段为间距1D正向捏合块、间距1D反向捏合块、螺距1D/2的反向螺纹、螺距1D/2、线数为2的正向螺纹，长度分别为2-4D、1D、1D/2,如此结构再重复2次；计量段为螺距1D/2、线数为2的正向螺纹，长度3D-5D。
各段温度设定为：加料段和固体输送段温度设定为330-380℃，熔融段温度350-410℃，熔体输送段温度370-430℃，混合段分为三段，温度分别为365-425℃、360-420℃、355-415℃，计量段温度为370-430℃，螺杆转速为60-300rpm。
在本发明的另一个技术方案中，还提供了一种上述所述的聚芳醚酮组合物在制备电阻率高度均匀的静电耗散型板材中的应用。
有益效果：
本发明通过往聚芳醚酮材料中加入半导电的碳含量不高于80％的部分碳化碳纤维粉或短切碳纤维、碳含量不高于80％的部分碳化碳纳米纤维以及流动改性剂多面体低聚倍半硅氧烷配合使用制备聚芳醚酮组合物，由该组合物制备得到的聚芳醚酮板材，表面电阻率在106-109Ω/sq区间、且表面不同点和内部不同深度测试电阻率高度均匀，同时能够保持聚芳醚酮本身在力学性能以及冲击性能方面的优势，制备方法工艺简单，操作方便，成本低，适合于进行工业化生产。
附图说明
图1现有导电材料的“逾渗”曲线
图2实施例1制备导电材料的逾渗曲线
图3实施例2制备导电材料的逾渗曲线
具体实施方式
下面将结合具体实施方式对本发明的技术方案进行、清楚完整的描述，描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，并不是全部的实施例，不应视为对本发明范围的限制。
评价方法：
制得特定体积电阻率的部分碳化碳纤维粉、短切碳纤维或者碳纳米纤维后，
1)测定该粉体的压实体积电阻率；
2)通过添加几个比例，测定该粉体的“逾渗曲线”。
按照配方选取一定比例，配制聚芳醚酮组合物后，
1)板材线上生产一定规格的板材，测定表面电阻率分布；
2)板材机加工样条，测定拉伸强度、弯曲强度、热形变温度、冲击强度、洛氏硬度等。
A)粉体体积电阻率测定：采用专门的粉末电阻率测试仪，将部分碳化碳纤维粉、短切碳纤维或者碳纳米纤维倒入模腔(横截面1.0cm2)，通过液压机施加4-5MPa的压力将粉体压实，然后启动模腔里面装有的电极片进行电阻率的测试。
B)逾渗曲线的确定：明确流动改性剂2份，调节部分碳化碳纤维粉、短切碳纤维或者碳纳米纤维的含量，进行造粒，造粒采用小型注塑机成型100mm×100mm样片，然后采用符合IEC 61340-2-3的第8.2.2章节的要求的同心环重锤电极表面电阻率测试仪测定表面电阻率，绘制粉体含量-表面电阻率曲线。
C)板材表面电阻率分布测试：生产出厚度10mm、宽1250mm、长1000mm的板材，沿宽度方向平均分为7列，每列沿长度方向测定6个点的表面电阻率，正面和反面共有84个点，分析统计个数量级的点数量。
D)板材上取样，机加工满足ISO527的哑铃1B样条、满足ISO178的长80mm宽10mm厚4mm测试样条。分别按照ISO527测试拉伸强度、ISO178测试弯曲强度、ISO75测试热形变温度、ISO179测试简支梁缺口冲击强度、ISO2039-2测试洛氏硬度。
本发明中的实施例和参照例均是不同配方按照最优配比下的效果进行比较设计。
实施例1
取市售的经过高温定向拉伸的聚丙烯腈纤维原丝，线密度1.2dtex、模量60cN/dtex。在连续试验装置上，设定300℃的预氧化温度、650℃的碳化温度，预氧化时间1小时、碳化时间3小时，得到半导电的碳纤维丝束。利用碳纤维裁切机切成1mm长的短纤维。
1)测定短切短纤维的体积电阻率，其体积电阻率为5.0-9.9×103Ω·cm；
2)2％的流动改性剂，聚醚醚酮450P与上述短切碳纤维，三者调配，其中短切短纤维分别加入10％、15％、17％、19％、21％、26％，分别在双螺杆混炼造粒机上进行造粒。造粒工艺统一为加料段330℃、固体输送段340℃、熔融段350℃、熔体输送段370℃、混合三段365/360/355℃，螺杆转速120rpm，制得逾渗曲线如图2所示。
3)高均匀性静电耗散型PEEK型材用组合物配方选定为：
75.5％的450P+23％上述半导电短切碳纤维+1.5％的SO1458。
在1250宽幅板材线上生产静电耗散PEEK板，测试电阻率、机械性能分别如表1和2所示。
表1 实施例1静电耗散PEEK板材的电阻率数量级分布
表2 实施例1静电耗散PEEK板材的机械性能
拉伸强度 弯曲强度 简支梁缺口冲击强度 热形变温度 洛氏硬度
MPa MPa kJ/m<sup>2</sup> ℃ HRM
136 229 6.4 250 102
实施例2
取市售的静电纺丝聚丙烯腈纳米纤维毡，长度4米、纤维单根直径平均值300nm。在带张力夹辊的烘箱中，夹住PAN纳米纤维毡起始端，在250℃中，1.5牵伸比进行牵引，连续试验装置上，设定280℃的预氧化温度、620℃的碳化温度，预氧化时间50分钟、碳化时间150分钟，得到半导电的碳纳米纤维丝毡，利用研磨机研磨成粉体。
1)测定碳纳米纤维粉的体积电阻率，其为1.0-6.0×104Ω·cm；
2)2％的流动改性剂，聚醚醚酮450P与上述纤维粉，三者调配，短纤维粉分别加入3％、6.5％、7％、7.5％、8％、10％，分别在双螺杆混炼造粒机上进行造粒，造粒工艺统一为加料段330℃、固体输送段340℃、熔融段350℃、熔体输送段370℃、混合三段365/360/355℃，螺杆转速150rpm；制得逾渗曲线如图3所示。
3)高均匀性静电耗散型PEEK型材用组合物配方选定为：
90.5％的450P+8.5％上述半导电短碳纤维粉+1％的SO1458。
在1250宽幅板材线上生产静电耗散PEEK板，测试电阻率、机械性能,分别如表3和表4所示。
表3 实施例2静电耗散PEEK板材的电阻率数量级分布
表4 实施例2静电耗散PEEK板材的机械性能
拉伸强度 弯曲强度 简支梁缺口冲击强度 热形变温度 洛氏硬度
MPa MPa kJ/m<sup>2</sup> ℃ HRM
128 197 7.5 216 102
参照例配比如下：
参照例1
碳纤维粉填充的配方：79％的450P+19％T300碳纤维粉+2％的SO1458，测试电阻率、机械性能,分别如表5和表6所示。
表5 参照例1静电耗散PEEK板材的电阻率数量级分布
表6 参照例1静电耗散PEEK板材的机械性能
拉伸强度 弯曲强度 简支梁缺口冲击强度 热形变温度 洛氏硬度
MPa MPa kJ/m<sup>2</sup> ℃ HRM
150 279 7.0 286 102
参照例2
半导电碳粉填充方案：84％的450P+15％球状半导电碳粉+1％的SO1458，测试电阻率、机械性能,分别如表7和表8所示。
表7 参照例2静电耗散PEEK板材的电阻率数量级分布
表8 参照例2静电耗散PEEK板材的机械性能
通过以上比较可知，参照例1中采用市售常规的导电料制备的聚芳醚酮板材，电阻率分布涵盖了6个数量级，电阻率分布不均匀。参照例2中采用球状半导电碳粉使用，虽然制备的聚芳醚酮板材的电阻率分布均匀，但其机械强度不足，无法保证聚芳醚酮本身在力学性能以及冲击性能方面等的优势，并不适合在成本昂贵的聚芳醚酮材料中使用。

Claims (10)

1.一种电阻率高度均匀的静电耗散型板材用聚芳醚酮组合物，其特征在于，该组合物包括以下组分：
A、聚芳醚酮；
B、半导电的碳含量不高于80％的部分碳化碳纤维粉或短切碳纤维、碳含量不高于80％的部分碳化碳纳米纤维；
C、流动改性剂；
其中组分B的体积电阻率在102-105Ω·cm。
2.根据权利要求1所述的聚芳醚酮组合物，其特征在于，所述的聚芳醚酮选自聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮(PEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚醚醚酮酮(PEEKK)或聚醚酮醚酮酮(PEKEKK)中的一种或多种，以重量百分比计，其用量为65-95％，优选为70-90％，更优选为70-80％。
3.根据权利要求1所述的聚芳醚酮组合物，其特征在于，所述的流动改性剂为多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)，以重量百分比计，其用量为0.5-5％，优选为1-3％。
4.根据权利要求1所述的聚芳醚酮组合物，其特征在于，所述部分碳化碳纤维粉或短切碳纤维的碳含量为65-80％，部分碳化碳纳米纤维的碳含量在65-80％，以重量百分比计，组分B的用量为3-30％，优选为5-25％。
5.根据权利要求4所述的聚芳醚酮组合物，其特征在于，所述部分碳化碳纤维粉的直径为10-50μm，长度为200-1000μm；所述部分碳化短切短纤维长度为1mm-3mm；所述部分碳化碳纳米纤维的直径为50-500nm，长度在50-500μm。
6.根据权利要求5所述的聚芳醚酮组合物，其特征在于，所述部分碳化碳纤维粉或短切碳纤维通过以下方法制备：
(1)以碳纤维前驱体原丝为原料制备，包括聚丙烯腈(PAN)基、纤维素基、中间相沥青基；纤维原丝的单丝线密度为0.4-1.2dtex、经高温定向牵引处理、模量大于50cN/dtex；
(2)采用带有牵引和张力控制系统的预氧化炉、低温碳化炉连续试验装置对原丝的进行碳化，其中炭化炉采用气封装置保证炉内高纯氮气的保护；
碳化工艺为：经定向化的碳纤维前驱体原丝250-300℃空气中预氧化1-3小时，然后在炭化炉中进行碳化，在氮气气氛中，在550-700℃，碳化温度为1-6小时；碳化得到连续的碳含量在65-80％的部分碳化碳纤维；
(3)将部分碳化碳纤维通过短切制得长度1mm-3mm短切碳纤维；部分碳化碳纤维通过裁切、研磨得到部分碳化碳纤维粉，粉体直径一般在10-50μm、长度在200-1000μm。
7.根据权利要求5所述的聚芳醚酮组合物，其特征在于，所述部分碳化碳纳米纤维通过以下方法制备：
(1)以电纺丝聚丙烯腈(PAN)纳米纤维毡为原料制备；
(2)PAN纳米纤维直径在50-500nm间，采用大直径转辊收集定向排列的PAN纳米纤维毡；毡用夹辊夹紧两端并在牵伸温度为250℃左右、牵伸比1.4-1.6条件下牵伸1-2小时；采用带有牵引和张力控制系统的预氧化炉、低温碳化炉连续试验装置对纳米纤维毡的进行碳化，其中炭化炉采用气封装置保证炉内高纯氮气的保护；
碳化工艺为：采用夹辊牵引系统进行引导进入预氧化炉和碳化炉，电纺丝PAN纳米纤维毡250-300℃空气中预氧化1-3小时，然后在碳化炉中进行碳化，在氮气气氛中，在550-700℃，碳化温度为1-6小时；碳化得到连续的碳含量在65-80％的部分碳化碳纳米纤维毡；
(3)半导电的碳化纤维毡通过研磨得到半导电碳纳米纤维粉，粉体的直径一般50-500nm、长度在50-500μm。
8.权利要求1-7任一项所述的聚芳醚酮组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)备料，将物料烘干备用；
(2)按比例将物料加入啮合同向双螺杆混炼挤出机，螺杆分为加料段、固体输送段、熔融段、熔体输送段、混合段、计量段，其中侧向喂料机连接于混合段的第一段间距1D正向捏合块区域，用于添加部分碳化碳纤维粉、短切碳纤维或者碳纳米纤维，流动改性剂通过熔体输送段加料斗加入；挤出熔体通过牵引，利用冷水进行冷却，得到成型圆条，利用自动切粒机切成一定长度的树脂粒子。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述的挤出机的螺杆长径比(L/D)在25-35，加料段采用螺距3D/4-1D的线数为2的正向螺纹、长度5D-8D；固体输送段采用螺距1D/2、线数为2的正向螺纹，长度1D-2D；熔融段为间距1D正向捏合块、间距3D/4正向捏合块、和螺距1D/2的反向螺纹组合而成，长度分别为2-4D、1.5D、1D/2；熔体输送端为螺距1D/2、线数为2的正向螺纹，长度3D-6D；混合段为间距1D正向捏合块、间距1D反向捏合块、螺距1D/2的反向螺纹、螺距1D/2、线数为2的正向螺纹，长度分别为2-4D、1D、1D/2,如此结构再重复2次；计量段为螺距1D/2、线数为2的正向螺纹，长度3D-5D。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，挤出机各段温度设定为：加料段和固体输送段温度设定为330-380℃，熔融段温度350-410℃，熔体输送段温度370-430℃，混合段分为三段，温度分别为365-425℃、360-420℃、355-415℃，计量段温度为370-430℃，螺杆转速为60-300rpm。
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