CN112480646A - 一种高岭土增强聚苯醚组合物及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种高岭土增强聚苯醚组合物，包括如下重量份的成分：聚苯醚45‑80份、聚苯乙烯类树脂0‑20份、高岭土5‑30份、增韧剂3‑10份和润滑剂0.1‑3份。本发明聚苯醚组合物中，通过高岭土和润滑剂的添加、配方组成及含量的优化，得到的聚苯醚组合物，在维持增强材料的高刚性的同时，具有优异的外观和常低温韧性，十分适用于在外观制件中使用。

Description

一种高岭土增强聚苯醚组合物及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及工程塑料技术领域，尤其涉及一种高岭土增强聚苯醚组合物及其制备方法与应用。
背景技术
聚苯醚增强材料(简称PPE)由于具有优异的绝缘性能、高刚性和耐热性能，在电器领域、OA等领域得到了广泛使用。但是在聚苯醚加入填料后，由于PPE熔体粘度较高的影响，树脂对填料的浸润效果差，导致PPE的增强类材料表面外观很差。同时由于增强材料的引入，导致PPE材料韧性，尤其是低温韧性很差。聚苯醚增强材料的外观和韧性问题，限制了其在外观制件尤其是户外使用的外观制件的需求。
发明内容
基于此，本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种高岭土增强聚苯醚组合物。所述组合物在维持增强材料的高刚性的同时，具有优异的外观和常低温韧性。
为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：一种高岭土增强聚苯醚组合物，包括如下重量份的成分：聚苯醚45-80份、聚苯乙烯类树脂0-20份、高岭土5-30份、增韧剂3-10份和润滑剂0.1-3份。
优选地，所述的高岭土增强聚苯醚组合物，包括如下重量份的成分：聚苯醚55-75份、聚苯乙烯类树脂2-10份、高岭土15-25份、增韧剂4-8份和润滑剂1-2份。
优选地，所述高岭土的粒径D50为0.1-1.0μm。在本申请增强聚苯醚组合物中，加入高岭土可以很好的提高材料的刚性；高岭土的粒径选择对这一增强效果影响很大，粒径过大会造成外观不良和韧性下降，粒径过小不易加工，且刚性提供有限。
更优选地，所述高岭土的粒径D50为0.2-0.4μm。
优选地，所述聚苯醚在25℃氯仿中采用乌氏粘度计测定的特性粘度为0.2-0.8dl/g；更优选地，所述聚苯醚在25℃氯仿中采用乌氏粘度计测定的特性粘度为0.4-0.6dl/g。
所述聚苯醚可以使用一种单独特性粘度的聚苯醚树脂，也可以选用几种不同特性粘度聚苯醚树脂的复合物。本申请上述优选的聚苯醚树脂具有更加优异的流动性与综合性能。
优选地，所述聚苯乙烯类树脂为苯乙烯类单体的聚合物、苯乙烯类单体与其他共聚单体的共聚物、苯乙烯类接枝共聚物、苯乙烯类共聚物弹性体中的至少一种。聚苯乙烯类树脂可以降低PPE树脂的粘度，进一步提高注塑过程中材料的填料的浸润，提高表观质量。
更优选地，所述聚苯乙烯类树脂为高抗冲聚苯乙烯(HIPS)。
优选地，所述增韧剂为乙丙橡胶、丁腈橡胶、顺丁橡胶、乙烯醋酸乙烯共聚物、聚烯烃弹性体、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯嵌段共聚物中的至少一种；更优选地，所述增韧剂为苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物。
优选地，所述润滑剂为烯烃类润滑剂、硅酮类润滑剂中的一种。
更优选地，所述润滑剂为线性低密度聚乙烯，其可以很好地增强材料的外观光泽度，提高产品外观。
此外，本发明的聚苯醚组合物中还可以进一步含有其它的添加剂，如增塑剂、稳定剂、脱模剂、阻燃剂、染料、颜料和其它赋予其它特性的树脂，只要不损害本发明的效果即可，具体本领域技术人员可以根据实际需要进行常规选择。
同时，本发明还提供一种所述的高岭土增强聚苯醚组合物的制备方法，所述方法为：将各成分经过高速混合机混合分散后，得到混合料，然后将混合料通过双螺杆挤出机进行挤出造粒，得到所述高岭土增强聚苯醚组合物。
进一步地，本发明还公开一种所述的高岭土增强聚苯醚组合物在外观制件中的应用。
相对于现有技术，本发明的有益效果为：
本发明聚苯醚组合物中，通过高岭土和润滑剂的添加、配方组成及含量的优化，得到的聚苯醚组合物，在维持增强材料的高刚性的同时，具有优异的外观和常低温韧性，十分适用于在外观制件中使用。
具体实施方式
为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。以下实施例只是本发明的典型例，本发明的保护范围并不局限于此。本发明高岭土增强聚苯醚组合物的制备方法，其步骤是：先将聚苯醚树脂、苯乙烯类树脂、增韧剂、高岭土、润滑剂按照配方比例经过高速混合机分散后，通过双螺杆挤出造粒；其中，挤出工艺为：转速400rpm，喂料450kg/h；挤出温度为265℃左右。
以下实施例和对比例中，各性能测试标准及方法如下：
弯曲模量：按照标准ISO 178:2019进行测试，弯曲速率为2mm/min；
常低温韧性评价：测试-40℃和23℃下的缺口冲击强度：按照标准GB/T1843-2006进行测试；
外观评价：主要通过注塑成样板，观察样品表面的光泽度和填料析出情况来进行判断；按照如下标准分为三级，分级如下：
1级：无填料在表面、并且表面光泽度高；
2级：无填料在表面，表面光泽度一般；
3级：有填料在表面。
实施例和对比例中用到的材料如下：
聚苯醚树脂
聚苯醚树脂1：PPE LXR050，在25℃氯仿中采用乌氏粘度计测定的特性粘度为0.50-0.51dl/g，蓝星；
聚苯醚树脂2：PPE LXR035，在25℃氯仿中采用乌氏粘度计测定的特性粘度为0.35-0.36dl/g，蓝星；
聚苯醚树脂3：SA9000，在25℃氯仿中采用乌氏粘度计测定的特性粘度为0.09-0.12dl/g，沙比克；
苯乙烯类树脂：
苯乙烯类树脂1：HIPS，PS 350K，市售；
苯乙烯类树脂2：GP1441，市售；
增韧剂：
增韧剂1：乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物，SEBS 6151，市售；
增韧剂2：聚烯烃弹性体，POE DF605，日本三井；
高岭土：
高岭土1：粒径D50为0.2μm，市售；
高岭土2：粒径D50为0.4μm，市售；
高岭土3：粒径D50为2.0μm，市售；
高岭土4：粒径D50为0.15μm，市售；
润滑剂：
润滑剂1：线性低密度聚乙烯，LLDPE DFDA-7042，市售；
润滑剂2：硅酮类润滑剂，MB50-002，市售；
本申请设置实施例1～13及对比例1～3，实施例1～9中各成分、含量及性能数据如表1所示；实施例10～13及对比例1～3的各成分、含量及性能数据如表2所示；
表1实施例1～9中的成分、含量及性能数据
Figure BDA0002808882160000041
Figure BDA0002808882160000051
表2实施例10～13及对比例1～3的成分、含量及性能数据
Figure BDA0002808882160000052
将实施例1～4进行对比可知，实施例1～4中除高岭土的粒径不同外，其他均相同；其中，实施例1中高岭土的粒径为0.2μm，实施例2中高岭土的粒径为0.4μm，实施例3中高岭土的粒径为2.0μm，实施例4中高岭土的粒径为0.15μm，实施例1、2、4的常温韧性、-40℃韧性、外观评价均优于实施例3，且实施例1、2的各项性能更好；
将实施例1、5、6进行对比可知，实施例1、5、6中除聚苯醚树脂的特性粘度不同外，其他均相同；其中，实施例1、5中的聚苯醚树脂的特性粘度在0.2-0.8dl/g范围内，实施例6中的聚苯醚树脂不在上述范围内，实施例1、5中的弯曲模量、常温韧性、-40℃韧性、外观评价均优于实施例6，其中实施例1的聚苯醚树脂的特性粘度在0.4-0.6dl/g范围内，其各项性能更好；
将实施例1与实施例7对比可知，实施例7除聚苯乙烯类树脂的选择不同外，其他均与实施例1相同，实施例1中聚苯乙烯类树脂为高抗冲聚苯乙烯，其常温韧性、-40℃韧性均优于实施例7；
将实施例1与实施例8对比可知，实施例8除增韧剂的选择不同外，其他均与实施例1相同，实施例1中的增韧剂为苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物，其弯曲模量、-40℃韧性均优于实施例8；
将实施例1与实施例9对比可知，实施例9除润滑剂的选择不同外，其他均与实施例1相同，实施例1中的润滑剂为线性低密度聚乙烯，其弯曲模量、常温韧性、-40℃韧性、外观评价均优于实施例9；
将实施例10与对比例1、2对比可知，对比例1中不含有高岭土，对比例2中不含有润滑剂。实施例10的韧性和对比例1非增强材料相当，但是弯曲模量远远高于对比例1，对比例2的常温韧性、-40℃韧性、外观评价均差于实施例10；
将实施例11与对比例3相比，对比例3中的高岭土含量不在本申请范围内，对比例3中的常温韧性、-40℃韧性、外观评价均差于实施例11；
将实施例10、11与实施例12、13对比可知，实施例10、11中满足“聚苯醚55-75份、聚苯乙烯类树脂2-10份、高岭土15-25份、增韧剂4-8份和润滑剂1-2份”，实施例10、11中的常温韧性、-40℃韧性、外观评价优于实施例12、13。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (11)

1.一种高岭土增强聚苯醚组合物，其特征在于，包括如下重量份的成分：聚苯醚45-80份、聚苯乙烯类树脂0-20份、高岭土5-30份、增韧剂3-10份和润滑剂0.1-3份。
2.如权利要求1所述的高岭土增强聚苯醚组合物，其特征在于，包括如下重量份的成分：聚苯醚55-75份、聚苯乙烯类树脂2-10份、高岭土15-25份、增韧剂4-8份和润滑剂1-2份。
3.如权利要求1所述的高岭土增强聚苯醚组合物，其特征在于，所述高岭土的粒径D50为0.1-1.0μm。
4.如权利要求3所述的高岭土增强聚苯醚组合物，其特征在于，所述高岭土的粒径D50为0.2-0.4μm。
5.如权利要求1所述的高岭土增强聚苯醚组合物，其特征在于，所述聚苯醚在25℃氯仿中采用乌氏粘度计测定的特性粘度为0.2-0.8dl/g；优选地，所述聚苯醚在25℃氯仿中采用乌氏粘度计测定的特性粘度为0.4-0.6dl/g。
6.如权利要求1所述的高岭土增强聚苯醚组合物，其特征在于，所述聚苯乙烯类树脂为高抗冲聚苯乙烯。
7.如权利要求1所述的高岭土增强聚苯醚组合物，其特征在于，所述增韧剂为乙丙橡胶、丁腈橡胶、顺丁橡胶、乙烯醋酸乙烯共聚物、聚烯烃弹性体、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯嵌段共聚物中的至少一种；优选地，所述增韧剂为苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物。
8.如权利要求1所述的高岭土增强聚苯醚组合物，其特征在于，所述润滑剂为烯烃类润滑剂、硅酮类润滑剂中的一种。
9.如权利要求8所述的高岭土增强聚苯醚组合物，其特征在于，所述润滑剂为线性低密度聚乙烯。
10.如权利要求1～9任一项所述的高岭土增强聚苯醚组合物的制备方法，其特征在于，所述方法为：将各成分经过高速混合机混合分散后，得到混合料，然后将混合料通过双螺杆挤出机进行挤出造粒，得到所述高岭土增强聚苯醚组合物。
11.如权利要求1～9任一项所述的高岭土增强聚苯醚组合物在外观制件中的应用。
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