CN110746777A - 聚苯硫醚、高温尼龙复合料的制备方法 - Google Patents

聚苯硫醚、高温尼龙复合料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种聚苯硫醚、高温尼龙复合料的制备方法，依次包括如下步骤：S1按质量份数准备如下原料：聚苯硫醚20～80份、高温尼龙20～80份、导电钛酸钾晶须纤维5～50份、相容剂0.1～5份、加工助剂0.1～2份；S2将上述聚苯硫醚、高温尼龙、相容剂、加工助剂在回转式混合机混合后，从双螺杆挤出机主下料口投入，将上述导电钛酸钾晶须纤维经送料器从所述双螺杆挤出机侧喂料口投入，进行熔融混合挤出造粒。本发明的优点在于采用导电性钛酸钾晶须纤维添加在聚苯硫醚/高温尼龙中，经熔融共混挤出造粒，制备出高强度、高耐磨性、抗静电阻燃聚苯硫醚/高温尼龙复合材料。

Description

聚苯硫醚、高温尼龙复合料的制备方法
技术领域
本发明涉及工程塑料复合材领域，特别涉及一种聚苯硫醚、高温尼龙复合料的制备方法。
背景技术
聚苯硫醚全称为聚苯基硫醚，是分子主链中带有苯硫基的热塑性树脂，聚苯硫醚是一种结晶性的聚合物。聚苯硫醚具有优良的耐高温、耐腐蚀、耐辐射、阻燃、均衡的物理机械性能和极好的尺寸稳定性以及优良的电性能等特点，被广泛用作结构性高分子材料，通过填充、改性后广泛用作特种工程塑料。虽然聚苯硫醚具有许多优良性能，但是聚苯硫醚质脆，易产生应力脆裂，限制了其在一些领域的应用。
HTPA高温尼龙(俗称PPA)具有优异的综合性能，在热、电、物理及耐化学性方面都有良好的表现。特别是在高温下仍具有高钢性与高强度及极佳的尺寸精度和稳定性，这使得HTPA在汽车、电子电气、机械工程等领域都拥有广泛的应用前景。虽然高温尼龙具有许多优良性能，但是高温尼龙尺寸稳定性差，限制了其在一些领域的应用。
导电性钛酸钾晶须纤维(DENTALL)是把钛酸钾晶须的表面经过导电处理而成的导电性钛酸钾纤维。平均纤维直径为0.3～0.7μm，平均纤维长为10～20μm，具有高强度、高弹性、高长度直径比等优点，具有极其优秀的增强性能，除了之外，稳定的电阻值。
聚苯硫醚质脆，易产生应力脆裂，高温尼龙尺寸稳定性差，将两者共混，相互弥补自己的缺点，可以获得高性能的材料，但是单纯的共混物的性价比不高，一般会采用在塑料中添加导电系数较高的碳系填料如炭黑、石墨烯、碳纤维、碳纳米管来制备导热抗静电复合材。其中炭黑价格低廉，获取方便但是对复合材的补强作用较差。石墨烯价格昂贵且相关产业还未成熟。碳纳米管本身导热性、导电性、机械性能优异，缺点是自身颗粒容易团聚，在树脂基体中不易分散，取向不易控制，因而补强效果也一般。目前在塑料复合材上商用较广的为短切丙烯腈基碳纤维，其补强抗静电效果较好，但其尺寸稳定性和耐磨性一般，制备高强度、高尺寸稳定性、高耐磨性、抗静电聚苯硫醚复合材的效果不理想。
发明内容
本发明采用导电性钛酸钾晶须纤维添加在聚苯硫醚/高温尼龙中，经熔融共混挤出造粒，制备出高强度、高耐磨性、抗静电阻燃聚苯硫醚/高温尼龙复合材。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案。
本申请实施例公开了一种聚苯硫醚、高温尼龙复合料的制备方法，依次包括如下步骤：
依次包括如下步骤：
S1按质量份数准备如下原料：聚苯硫醚20～80份、高温尼龙20～80份、导电钛酸钾晶须纤维5～50份、相容剂0.1～5份、加工助剂0.1～2份；
S2将上述聚苯硫醚、高温尼龙、相容剂、加工助剂在回转式混合机混合后，从双螺杆挤出机主下料口投入，将上述导电钛酸钾晶须纤维经送料器从所述双螺杆挤出机侧喂料口投入，进行熔融混合挤出造粒。
优选地，在上述聚苯硫醚、高温尼龙复合料的制备方法中，所述聚苯硫醚为注塑级聚苯硫醚，熔体流动速率为50～1000g/10min。
优选地，在上述聚苯硫醚、高温尼龙复合料的制备方法中，所述高温尼龙为半芳香尼龙中的一种或多种混合物，熔体流动速率为5～100g/10min。
优选地，在上述聚苯硫醚、高温尼龙复合料的制备方法中，所述导电钛酸钾晶须纤维为DENTALL WK系列。
优选地，在上述聚苯硫醚、高温尼龙复合料的制备方法中，所述相容剂为马来酸酐接枝的PPO或PPS中的一种或两种，接枝率为0.1～3％。
优选地，在上述聚苯硫醚、高温尼龙复合料的制备方法中，所述加工助剂为酯类硬脂酸、金属皂类、硬脂酸钙、硬脂酸锌、季戊四醇硬脂酸酯和硅酮母粒中的一种或几种。
优选地，在上述聚苯硫醚、高温尼龙复合料的制备方法中，所述回转式混合机转速为60～120rpm，混合时间为5～10min，所述双螺杆挤出机吐出量为100～300Kg/h，转速为200～400rpm，机筒温度为320±20℃，机头温度为330±10℃，真空段抽出压力为-0.08±0.02MPa。
本发明的优点在于采用导电性钛酸钾晶须纤维添加在聚苯硫醚/高温尼龙中，经熔融共混挤出造粒，制备出高强度、高耐磨性、抗静电阻燃聚苯硫醚/高温尼龙复合材料。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面将采用2组实施例进行示例性说明，并将实施例与典型对比例(聚苯硫醚/高温尼龙/30％玻璃纤维)做性能对比。
实施例1
S1按质量份数准备如下原料：聚苯硫醚28份、高温尼龙28份、导电钛酸钾晶须纤维40份、相容剂2份、加工助剂2份；
S2将上述聚苯硫醚、高温尼龙、相容剂、加工助剂在回转式混合机混合后，从双螺杆挤出机主下料口投入，将上述导电钛酸钾晶须纤维经送料器从双螺杆挤出机侧喂料口投入，进行熔融混合挤出造粒。回转式混合机转速为60～120rpm，混合时间为5～10min，双螺杆挤出机吐出量为100～300Kg/h，转速为200～400rpm，机筒温度为320±20℃，机头温度为330±10℃，真空段抽出压力为-0.08±0.02MPa。
实施例2
S1按质量份数准备如下原料：聚苯硫醚28份、高温尼龙28份、导电钛酸钾晶须纤维40份、相容剂2份、加工助剂2份；
S2将上述聚苯硫醚、高温尼龙、相容剂、加工助剂在回转式混合机混合后，从双螺杆挤出机主下料口投入，将上述导电钛酸钾晶须纤维经送料器从双螺杆挤出机侧喂料口投入，进行熔融混合挤出造粒。回转式混合机转速为60～120rpm，混合时间为5～10min，双螺杆挤出机吐出量为100～300Kg/h，转速为200～400rpm，机筒温度为320±20℃，机头温度为330±10℃，真空段抽出压力为-0.08±0.02MPa。
实施例1与2中，聚苯硫醚为注塑级聚苯硫醚，熔体流动速率为50～1000g/10min。高温尼龙为半芳香尼龙中的一种或多种混合物，熔体流动速率为5～100g/10min。导电钛酸钾晶须纤维为DENTALL WK系列，日本大塚化学产。相容剂为马来酸酐接枝的PPO或PPS中的一种或两种，接枝率为0.1～3％。加工助剂为酯类硬脂酸、金属皂类、硬脂酸钙、硬脂酸锌、季戊四醇硬脂酸酯和硅酮母粒中的一种或几种。
将实施例1-2以及典型对比例(聚苯硫醚/高温尼龙/30％玻璃纤维)性能做对比，结果如下：
Figure BDA0002270224600000041
按照本发明制备的复合材性能达到如下：强度、尺寸稳定性、耐磨性、抗静电性能指标都超过了典型对比例(聚苯硫醚/高温尼龙/30％玻璃纤维)。
本实施方式只是对本专利的示例性说明而并不限定它的保护范围，本领域人员还可以对其进行局部改变，只要没有超出本专利的精神实质，都视为对本专利的等同替换，都在本专利的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种聚苯硫醚、高温尼龙复合料的制备方法，其特征在于，依次包括如下步骤：
S1按质量份数准备如下原料：聚苯硫醚20～80份、高温尼龙20～80份、导电钛酸钾晶须纤维5～50份、相容剂0.1～5份、加工助剂0.1～2份；
S2将上述聚苯硫醚、高温尼龙、相容剂、加工助剂在回转式混合机混合后，从双螺杆挤出机主下料口投入，将上述导电钛酸钾晶须纤维经送料器从所述双螺杆挤出机侧喂料口投入，进行熔融混合挤出造粒。
2.根据权利要求1所述的聚苯硫醚、高温尼龙复合料的制备方法，其特征在于，所述聚苯硫醚为注塑级聚苯硫醚，熔体流动速率为50～1000g/10min。
3.根据权利要求1所述的聚苯硫醚、高温尼龙复合料的制备方法，其特征在于，所述高温尼龙为半芳香尼龙中的一种或多种混合物，熔体流动速率为5～100g/10min。
4.根据权利要求1所述的聚苯硫醚、高温尼龙复合料的制备方法，其特征在于，所述导电钛酸钾晶须纤维为DENTALL WK系列。
5.根据权利要求1所述的聚苯硫醚、高温尼龙复合料的制备方法，其特征在于，所述相容剂为马来酸酐接枝的PPO或PPS中的一种或两种，接枝率为0.1～3％。
6.根据权利要求1所述的聚苯硫醚、高温尼龙复合料的制备方法，其特征在于，所述加工助剂为酯类硬脂酸、金属皂类、硬脂酸钙、硬脂酸锌、季戊四醇硬脂酸酯和硅酮母粒中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的聚苯硫醚、高温尼龙复合料的制备方法，其特征在于，所述回转式混合机转速为60～120rpm，混合时间为5～10min，所述双螺杆挤出机吐出量为100～300Kg/h，转速为200～400rpm，机筒温度为320±20℃，机头温度为330±10℃，真空段抽出压力为-0.08±0.02MPa。
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