CN112812562A - 低浮纤低翘曲和高玻纤含量的增强聚苯硫醚复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种低浮纤低翘曲和高玻纤含量的增强聚苯硫醚复合材料及其制备方法,属于聚苯硫醚复合材料技术领域。本发明所述的增强聚苯硫醚复合材料,包含以下质量份数的原料:高流动性聚苯硫醚树脂:20~70份;短切玻纤:30~50份;磨碎玻纤:0.1~20份;空心玻璃微珠:0.1~10份;炭黑母粒:0.1~5份;抗氧剂:0.2~1.0份;润滑剂:0.2~1.0份;相容剂:0.3~10.0份;流动促进剂:0.1~1.0份;本发明所述的低浮纤低翘曲和高玻纤含量的增强聚苯硫醚复合材料,表面光滑平整,低浮纤,无明显翘曲,玻纤含量高,具有优异的力学性能;本发明同时提供了简单易行、降低生产成本的制备方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种低浮纤低翘曲和高玻纤含量的增强聚苯硫醚复合材料及其制备方法,属 于聚苯硫醚复合材料技术领域。
背景技术
聚苯硫醚(PPS)是一种综合性能优异的特种工程塑料,具有耐高温、耐辐射、耐烧蚀、 高模量、高尺寸稳定性及阻燃等特点,广泛应用于汽车、电子电气、航空航天及化工等领域, 是特种工程塑料的第一大品种,被誉为"世界第六大工程塑料"。但聚苯硫醚也存在诸如冲击 强度低、韧性差等缺点,聚苯硫醚纯树脂的力学性能不够理想,且其价格较高(通常国产聚 苯硫醚纯树脂在60元/kg左右,进口聚苯硫醚纯树脂≥100元/kg),这些因素限制了其应用发 展。因此,需要通过改性后才能广泛用作特种工程塑料。
通过玻璃纤维(短切玻璃纤维一般在8~9元/kg)对聚苯硫醚进行复合增强改性,不仅 提高了力学性能,同时也显著降低了成本,这极大地拓展了聚苯硫醚复合材料的应用领域。 在聚苯硫醚复合材料中,价格低廉的玻纤含量越高,其成本越低。在传统的聚苯硫醚复合材 料制备中,玻纤的用量通常在40%左右,进一步提高玻纤含量尤其是在高于50%的情况下, 使用传统方法制备的玻纤增强聚苯硫醚很难成型,其结构不稳定、力学性能尤其是冲击性能 劣化,因而实用性很差。此外,进一步提高玻纤含量虽然可以改善聚苯硫醚的力学性能,但 如果玻纤与聚苯硫醚的相容性不佳,将会导致流动性变差,玻纤易浮出材料的表面,使得其 表面粗糙、光泽度差、浮纤多,因而产品外观质量差。同时,随着玻纤含量的进一步提高, 在树脂中玻纤在平行和垂直方向上呈现明显的取向性,使得在两个方向上的收缩率不一致, 从而导致产品出现严重的翘曲问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是,克服现有技术书中的不足,提供一种低浮纤低翘曲和高玻 纤含量的增强聚苯硫醚复合材料,其表面光滑平整,低浮纤,无明显翘曲,玻纤含量高,具 有优异的力学性能;本发明同时提供了简单易行、降低生产成本的制备方法。
本发明所述的低浮纤低翘曲和高玻纤含量的增强聚苯硫醚复合材料,包含以下质量份数 的原料:
高流动性聚苯硫醚树脂:20~70份;
短切玻纤:30~50份;
磨碎玻纤:0.1~20份;
空心玻璃微珠:0.1~10份;
炭黑母粒:0.1~5份;
抗氧剂:0.2~1.0份;
润滑剂:0.2~1.0份;
相容剂:0.3~10.0份;
流动促进剂:0.1~1.0份;
其中,所述的炭黑母粒由以下质量份数的原料组成:
高流动性聚苯硫醚树脂:40~70份;
炭黑:30~60份;
润滑剂:0.3~1.0份;
抗氧剂:0.2~1.0份。
优选的,高流动性聚苯硫醚树脂在316℃、5kg条件下,熔体流动速率为450-1800g/10min。
优选的,短切玻纤为长度为3~6mm,直径为7~15μm的无碱玻璃纤维。
优选的,磨碎玻纤为长度为100~300μm,直径为7~15μm的无碱玻璃纤维。
优选的,空心玻璃微珠粒径为5~65μm,壁厚为1~2μm的微小圆球。
炭黑的选择关系到炭黑在基体树脂中的分散性及色母的加工性能,同时它也是影响产品 外观和表面光泽度的关键因素,炭黑可选自各种类型的炭黑,本发明所述的炭黑母粒中炭黑 的平均原生粒径为15~100nm,优选15~50nm。
所述的抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(CAS:6683-19-8, 抗氧剂1010)、2,4,6-三(3',5'-二叔丁基-4'-羟基苄基)均三甲苯(CAS:1709-70-2,抗氧剂330)、 1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸(CAS:27676-62-6,抗氧剂3114)、三[2,4-二叔 丁基苯基]亚磷酸酯(CAS:31570-04-4,抗氧剂168)、双(2,4-二叔丁基苯酚)季戊四醇二 亚磷酸酯(CAS:26741-53-7,抗氧剂626)、双(2,6-二叔丁基-4-甲苯基)季戊四醇二亚磷酸酯 (CAS:80693-00-1,抗氧剂636)或季戊四醇类十二硫代丙酯(CAS:29598-76-3,抗氧剂 412S)中的一种或多种。上述抗氧剂与聚苯硫醚具有良好的相容性,能有效地防止聚苯硫醚 热氧化降解,同时也是一种高效的加工稳定剂,能改善聚苯硫醚在高温加工条件下的耐变色 性。
所述的润滑剂为硅酮粉、季戊四醇硬脂酸酯(PETS)、聚酯蜡、蒙旦蜡或硬酯酸金属盐 中的一种或多种。硅酮粉是以高分子量有机硅聚合物为主要组分,和其它功能性助剂复合而 成的分散型润滑改性剂,具有不析出、在螺杆中挤出不打滑、提高产品流动性等特点,并且 可以改善表面光泽,增进表面丝质触感,提高耐磨性及耐擦刮性。此外,硅酮粉还可促进结 晶,提高短切玻纤增强聚苯硫醚树脂材料的冲击强度。季戊四醇硬脂酸酯、高温聚酯蜡以及 蒙旦蜡酯类润滑剂在高温下具有良好的热稳定性和低挥发性,以及良好的脱模和流动性能,在 极性和非极性塑料中兼具内润滑和外润滑作用,可以显著改善产品的表面光洁度,还可作为 增塑剂。硬脂酸金属盐在很多制品中作为一类具有多种功能的添加剂,主要用作聚合物中的 酸吸收剂和热稳定剂,对颜色稳定性及防腐蚀具有直接贡献,同时主要用作聚合物加工过程 中的内润滑剂,显著降低了加工过程中的摩擦阻力。
所述的相容剂为马来酸酐接枝氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS-g-MAH)、马来酸 酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-GMA)、马来酸酐接枝乙烯-丙烯酸甲酯的二元共聚物(EMA-g-MAH)或马来酸酐接枝三元乙丙橡胶(EPDM-g-MAH)中的一种或多种。其中,在上述接枝物中优选地,马来酸酐含量为1.2wt%,甲基丙烯酸缩水甘油酯为1.2wt%,EMA-g-MAH中丙烯酸甲酯含量为25wt%。相容剂除了可提高短切玻纤与聚苯硫醚的相容性外,还可作为增韧剂,提高聚苯硫醚复合材 料的韧性。
所述的流动促进剂为由高熔点的树枝状树脂和高熔点的润滑剂组成的混合型流动促进 剂,其中,树枝状树脂和润滑剂的质量比优选为1:4~4:1。耐高温的流动促进剂能显著改善 因高含量玻纤和相容剂带来的流动性降低问题,从而极大地提高材料的流动性能,并降低了 加工温度,有效地解决了玻纤外露、表面毛糙等现象。同时不会导致聚苯硫醚树脂的分子量 由于加工温度高带来的降解问题,而使得各方面性能下降。
优选的,配方体系中还加入了聚酰胺类树脂,其用量为高流动性聚苯硫醚树脂和聚酰胺 类树脂总质量的35%以内。
所述的低浮纤低翘曲和高玻纤含量的增强聚苯硫醚复合材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)制备炭黑母粒
将高流动性聚苯硫醚树脂、炭黑、润滑剂和抗氧剂混合均匀后,将混合好的混合物通过 主喂料口加入到挤出机中,依次经过挤出、拉条、水冷和切粒机造粒工序,最后干燥即得炭 黑母粒,其中,加工温度由一区至九区为200~300℃之间,转速为200~600r/min,喂料速 度为15~40r/min;
(2)制备增强聚苯硫醚复合材料
将抗氧剂、润滑剂、相容剂、流动促进剂和炭黑母粒经高速混合机分散混合后,与高流 动性聚苯硫醚树脂通过相应的失重计量称从主喂料口加入到挤出机中,然后采取侧喂料的进 料方式,将短切玻纤通过位于第四温区的塑化段1#侧喂料口加入到挤出机中、将磨碎玻纤和 空心玻璃微珠通过位于第五温区的塑化段2#侧喂料口加入到挤出机中,依次经过挤出、拉条、 水冷和切粒机造粒工序,制得低浮纤、低翘曲、高玻纤含量的增强聚苯硫醚复合材料,其中, 加工温度由一区至九区为200~320℃之间,转速为200~600r/min,喂料速度为15~40r/min。
本发明将短切玻纤喂入双螺杆挤出机中,经螺杆剪切后在树脂中的残留长度一般在200~ 400μm之间,可制备出性能优异的玻纤增强复合材料。磨碎玻纤具有很高的长径比,其长度 稍低于短切玻纤经螺杆剪切后在树脂中的残留长度,两者的长度相差并不大,因此磨碎玻纤 具有跟短切玻纤类似的增强效果,其价格也比较低廉,可以作为一种性能非常优异的增强填 充材料。此外,因短切玻纤在树脂中比之磨碎玻纤的残留长度更长一些,在玻纤增强复合材 料中起到主要增强的作用,磨碎玻纤在树脂中的长度稍短一些起到辅助增强的作用;当两种 类型的玻纤同时加入到熔融树脂中时,因两者的形态和长度不同(磨碎纤维因为更短可以渗 入到更长的短切纤维之间),在熔融树脂中形成相互结合更紧密的物理结构,从而有助于提高 玻纤增强复合材料的力学性能。同时,磨碎玻纤的加入可使得树脂中的玻纤在一定的长度范 围内形成更宽和更均匀的分布,更有助于改善玻纤增强复合材料的冲击性能。因此,本发明 通过采取短切玻纤与磨碎玻纤相结合的方法,同时采取侧喂料的进料方式,可以使聚苯硫醚 复合材料的玻纤含量达到65%,极大地提高玻璃纤维增强聚苯硫醚复合材料的力学性能,并 显著降低了该复合材料的成本。
本发明采用粒径为5~65μm,壁厚为1~2μm的空心玻璃微珠。空心玻璃微珠是微小圆 球,具有各向同性,不会产生因取向造成不同部位收缩率不一致的弊病。此外,空心玻璃微 珠在树脂熔体中具有较好的流动性,促使玻纤在树脂熔体中分布更均匀,显著降低了玻纤的 取向性,充模性能优异,保证了产品的尺寸稳定性、不会翘曲。空心玻璃微珠耐磨,可以更 有效地提高复合材料的摩擦性能,同时基于“刚性粒子增韧效应”,空心玻璃微珠对提高聚苯 硫醚的冲击强度也有很明显的作用。这是因为聚合物受力变形时,刚性无机粒子的存在产生 应力集中效应,引发其周围的基体屈服〔空穴、银纹、剪切带〕,这种基体的屈服将吸收大量 变形功,产生增靭作用;同时刚性无机粒子的存在能阻碍裂纹的扩展或钝化、终止裂纹。
本发明采用高流动性的聚苯硫醚树脂与超细炭黑相结合,先做成聚苯硫醚炭黑母粒,然 后加入玻纤改性聚苯硫醚树脂中,以解决超细炭黑在聚苯硫醚树脂中的着色力、分散均匀性 以及制品的表面外观等问题。
本发明在玻纤改性聚苯硫醚时加入了相容剂和润滑剂,相容剂可使短切玻纤、磨碎玻纤、 空心玻璃微珠和聚苯硫醚树脂结合良好,有效提高三者和聚苯硫醚树脂之间的相容性;润滑 剂则可改善流动性、空心玻璃微珠和玻纤的分散性,使空心玻璃微珠和玻纤在聚苯硫醚中均 匀分布,同时降低了加工过程中的摩擦阻力,并改善脱模性能,提高注塑制品的表面性能、 缩短成型周期。
进一步地,本发明采用反应型相容剂,其极性基团能同时与空心玻璃微珠、短切玻纤表 面和聚苯硫醚链段上的活性基团反应或键合,起到粘结三者的作用。当与润滑剂配合使用时, 除了可增大空心玻璃微珠、短切玻纤与聚苯硫醚的相容性之外,还可加强润滑剂与聚苯硫醚 的相互作用,辅助润滑剂进一步提高聚苯硫醚的流动性,同时,也增强了润滑剂与空心玻璃 微珠和短切玻纤的浸润性,从而带动空心玻璃微珠和短切玻纤在聚苯硫醚中流动,促使其在 聚苯硫醚中均匀分布,降低短切玻纤在聚苯硫醚中的取向性,使得产品不会发生翘曲现象。 因此,本发明通过相容剂和润滑剂配合协同使用,避免了玻纤在加工时浮出表面和在树脂中 的严重取向性问题,有效解决了聚苯硫醚表面易出现毛刺、光泽度差以及产品翘曲明显等问 题,产品外观质量好。
本发明采用耐高温的流动促进剂能够极大地提高材料的流动性能,并降低加工温度,有 效地解决了玻纤取向、玻纤外露和表面毛糙等现象,同时不会导致聚苯硫醚树脂的分子量降 低而使得各方面性能下降。
此外,由于PA6、PA66等聚酰胺类树脂的聚合物溶度参数(12.7~13.6)和聚苯硫醚树脂 的溶度参数(12.5)非常接近,两者之间具有良好的热力学相容性,尤其是在高温条件下几乎可 以以任何比例混熔,所得共混物具有良好的刚性、耐热性和加工流动性。聚酰胺类树脂具有 高的冲击强度和断裂伸长率,本发明通过进一步引入聚酰胺类树脂,可进一步改善了上述聚 苯硫醚复合体系的冲击强度和韧性。同时,试验结果表明当聚酰胺类树脂在纯树脂体系中含 量占比≤35%,其它性能尤其是耐高温性能不会明显降低;而且由于聚酰胺类树脂的自润滑、 耐磨特性,其共混物的摩擦性能与聚酰胺类树脂基本保持一致,显著降低了聚苯硫醚的摩擦 系数,改善了其摩擦性能;此外,普通聚酰胺类树脂(如PA6在12~14元/Kg,PA66在24 元/Kg左右)的价格更低,聚酰胺类树脂的加入可进一步降低了树脂原料的成本。所述的聚 酰胺类树脂为PA6、PA46、PA66、PA610、PA1010、PA11、PA12、PA4T、PA6T、PA9T和 PA10T中的一种或多种,其粘度为0.5~4.0dL/g。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
(1)本发明通过采取短切玻纤与磨碎玻纤结合使用的方法,同时采取侧喂料的进料方式, 使得聚苯硫醚复合材料玻纤的含量可达到65%,极大地提高了玻璃纤维增强聚苯硫醚复合材 料的力学性能,并显著降低了该复合材料的制造成本;
(2)本发明通过加入空心玻璃微珠,利用其各向同性和在树脂中优异的流动性,促使玻 纤在树脂熔体中分布更均匀,显著降低了玻纤的取向性,保证了产品的尺寸稳定性、不会出 现翘曲现象,同时充模性能优异;
(3)本发明通过采用高流动性聚苯硫醚树脂与空心玻璃微珠、润滑剂、相容剂和流动促 进剂相结合,可以明显改善产品在加工时的流动性以及玻纤在树脂中的分散均匀性,显著改 善了产品的表面质量和翘曲现象,使产品的表面光滑平整、低浮纤(无毛刺)和具有低翘曲 度;
(4)本发明通过在上述聚苯硫醚复合材料体系中进一步引入聚酰胺类树脂(树脂含量占 比≤35%)时,可在保持聚苯硫醚耐高温特性的同时,进一步改善了复合材料的冲击强度、韧 性、加工流动性和降低成本;
(5)本发明的制备方法简单,制得的产品稳定性好,产品重现性好。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明,但其并不限制本发明的实施。
实施例中用到的所有原料若无特殊说明,均为市购。
实施例1
(1)制备炭黑母粒
按重量计分别取高流动性聚苯硫醚50份、炭黑CABOT 2014N 50份、抗氧剂10100.1 份、抗氧剂168 0.2份、硅酮粉0.7份,将上述物料在高速混合机中混合均匀,将混合好的混 合物通过主喂料口加入到挤出机中,接着依次经过挤出、拉条、水冷和切粒机造粒工序,最 后干燥即得到炭黑母粒,其中加工温度由一区至九区分别为200℃、260℃、280℃、280℃、 290℃、290℃、290℃、280℃、270℃,转速为300r/min,喂料速度为20r/min;
(2)制备增强聚苯硫醚复合材料
按重量称取抗氧剂1010 0.1份、抗氧剂168 0.2份、相容剂POE-g-GMA 5.0份、润滑剂 PETS 0.3份、硅酮粉0.5份、流动促进剂0.5份和上述制备的炭黑母粒3份,经高速混合机分 散混合后,将混合好的上述混合物、高流动性聚苯硫醚树脂45份,通过相应的失重计量称从 主喂料口加入到挤出机中。同时,通过失重计量称取短切玻纤30份通过位于第四温区的塑化 段1#侧喂料口加入到挤出机中,磨碎玻纤20份和空心玻璃微珠5份通过位于第五温区的塑 化段2#侧喂料口加入到挤出机中,接着依次经过挤出、拉条、水冷和切粒机造粒工序,制得 低浮纤、低翘曲、高玻纤含量的增强聚苯硫醚复合材料制品,其中加工温度由一区至九区分 别为200℃、260℃、280℃、290℃、300℃、300℃、280℃、270℃、270℃,转速为300r/min, 喂料速度为20r/min。
采用的高流动性聚苯硫醚树脂为在316℃和5kg条件下测量时熔体流动速率为750g/10min的聚苯硫醚。
所述的短切玻纤为长度为3mm,直径为10μm的无碱玻璃纤维。
所述的磨碎玻纤为长度为300μm,直径为10μm的无碱玻璃纤维。
所述的空心玻璃微珠为粒径为D90≤30μm,壁厚为2μm的微小圆球。
所述的炭黑母粒中炭黑的平均原生粒径为20nm。
实施例2
按重量称取抗氧剂1010 0.1份、抗氧剂168 0.2份、相容剂POE-g-GMA 5.0份、润滑剂 PETS 0.3份、硅酮粉0.5份、流动促进剂0.5份和实施例1中制备的炭黑母粒3份,经高速混 合机分散混合后,将混合好的上述混合物、高流动性聚苯硫醚树脂40份,通过相应的失重计 量称从主喂料口加入到挤出机中。同时,通过失重计量称取短切玻纤30份通过位于第四温区 的塑化段1#侧喂料口加入到挤出机中,磨碎玻纤20份和空心玻璃微珠10份通过位于第五温 区的塑化段2#侧喂料口加入到挤出机中,接着依次经过挤出、拉条、水冷和切粒机造粒工序, 制得低浮纤、低翘曲、高玻纤含量的增强聚苯硫醚复合材料制品,其中加工温度由一区至九 区分别为200℃、260℃、280℃、290℃、300℃、300℃、280℃、270℃、270℃,转速为300r/min, 喂料速度为20r/min。
采用的高流动性聚苯硫醚树脂为在316℃和5kg条件下测量时熔体流动速率为750g/10min的聚苯硫醚。
所述的短切玻纤为长度为3mm,直径为10μm的无碱玻璃纤维。
所述的磨碎玻纤为长度为300μm,直径为10μm的无碱玻璃纤维。
所述的空心玻璃微珠为粒径为D90≤30μm,壁厚为2μm的微小圆球。
实施例3
按重量称取抗氧剂1010 0.1份、抗氧剂168 0.2份、相容剂POE-g-GMA 5.0份、润滑剂 PETS 0.3份、硅酮粉0.5份、流动促进剂0.5份和实施例1中制备的炭黑母粒3份,经高速混 合机分散混合后,将混合好的上述混合物、高流动性聚苯硫醚树脂45份,通过相应的失重计 量称从主喂料口加入到挤出机中。同时,通过失重计量称取短切玻纤40份通过位于第四温区 的塑化段1#侧喂料口加入到挤出机中,磨碎玻纤10份和空心玻璃微珠5份通过位于第五温 区的塑化段2#侧喂料口加入到挤出机中,接着依次经过挤出、拉条、水冷和切粒机造粒工序, 制得低浮纤、低翘曲、高玻纤含量的增强聚苯硫醚复合材料制品,其中加工温度由一区至九 区分别为200℃、260℃、280℃、290℃、300℃、300℃、280℃、270℃、270℃,转速为300r/min, 喂料速度为20r/min。
采用的高流动性聚苯硫醚树脂为在316℃和5kg条件下测量时熔体流动速率为750g/10min的聚苯硫醚。
所述的短切玻纤为长度为3mm,直径为10μm的无碱玻璃纤维。
所述的磨碎玻纤为长度为300μm,直径为10μm的无碱玻璃纤维。
所述的空心玻璃微珠为粒径为D90≤30μm,壁厚为2μm的微小圆球。
实施例4
按重量称取抗氧剂1010 0.1份、抗氧剂168 0.2份、相容剂POE-g-GMA 5.0份、润滑剂 PETS 0.3份、硅酮粉0.5份、流动促进剂0.5份和实施例1中制备的炭黑母粒3份,经高速混 合机分散混合后,将混合好的上述混合物、高流动性聚苯硫醚树脂40份,通过相应的失重计 量称从主喂料口加入到挤出机中。同时,通过失重计量称取短切玻纤40份通过位于第四温区 的塑化段1#侧喂料口加入到挤出机中,磨碎玻纤10份和空心玻璃微珠10份通过位于第五温 区的塑化段2#侧喂料口加入到挤出机中,接着依次经过挤出、拉条、水冷和切粒机造粒工序, 制得低浮纤、低翘曲、高玻纤含量的增强聚苯硫醚复合材料制品,其中加工温度由一区至九 区分别为200℃、260℃、280℃、290℃、300℃、300℃、280℃、270℃、270℃,转速为300r/min, 喂料速度为20r/min。
采用的高流动性聚苯硫醚树脂为在316℃和5kg条件下测量时熔体流动速率为750g/10min的聚苯硫醚。
所述的短切玻纤为长度为3mm,直径为10μm的无碱玻璃纤维。
所述的磨碎玻纤为长度为300μm,直径为10μm的无碱玻璃纤维。
所述的空心玻璃微珠为粒径为D90≤30μm,壁厚为2μm的微小圆球。
实施例5
按重量称取抗氧剂1010 0.1份、抗氧剂168 0.2份、相容剂POE-g-GMA 5.0份、润滑剂 PETS 0.5份、硅酮粉0.5份、流动促进剂0.5份和实施例1中制备的炭黑母粒3份,经高速混 合机分散混合后,将混合好的上述混合物、高流动性聚苯硫醚树脂35份,通过相应的失重计 量称从主喂料口加入到挤出机中。同时,通过失重计量称取短切玻纤40份通过位于第四温区 的塑化段1#侧喂料口加入到挤出机中,磨碎玻纤20份和空心玻璃微珠5份通过位于第五温 区的塑化段2#侧喂料口加入到挤出机中,接着依次经过挤出、拉条、水冷和切粒机造粒工序, 制得低浮纤、低翘曲、高玻纤含量的增强聚苯硫醚复合材料制品,其中加工温度由一区至九 区分别为200℃、260℃、280℃、290℃、300℃、300℃、280℃、270℃、270℃,转速为300r/min, 喂料速度为20r/min。
采用的高流动性聚苯硫醚树脂为在316℃和5kg条件下测量时熔体流动速率为750g/10min的聚苯硫醚。
所述的短切玻纤为长度为3mm,直径为10μm的无碱玻璃纤维。
所述的磨碎玻纤为长度为300μm,直径为10μm的无碱玻璃纤维。
所述的空心玻璃微珠为粒径为D90≤30μm,壁厚为2μm的微小圆球。
实施例6
按重量称取抗氧剂1010 0.1份、抗氧剂168 0.2份、相容剂POE-g-GMA 5.0份、润滑剂 PETS 0.5份、硅酮粉0.5份、流动促进剂0.5份和实施例1中制备的炭黑母粒3份,经高速混 合机分散混合后,将混合好的上述混合物、高流动性聚苯硫醚树脂30份,通过相应的失重计 量称从主喂料口加入到挤出机中。同时,通过失重计量称取短切玻纤40份通过位于第四温区 的塑化段1#侧喂料口加入到挤出机中,磨碎玻纤20份和空心玻璃微珠10份通过位于第五温 区的塑化段2#侧喂料口加入到挤出机中,接着依次经过挤出、拉条、水冷和切粒机造粒工序, 制得低浮纤、低翘曲、高玻纤含量的增强聚苯硫醚复合材料制品,其中加工温度由一区至九 区分别为200℃、260℃、280℃、290℃、300℃、300℃、280℃、270℃、270℃,转速为300r/min, 喂料速度为20r/min。
采用的高流动性聚苯硫醚树脂为在316℃和5kg条件下测量时熔体流动速率为750g/10min的聚苯硫醚。
所述的短切玻纤为长度为3mm,直径为10μm的无碱玻璃纤维。
所述的磨碎玻纤为长度为300μm,直径为10μm的无碱玻璃纤维。
所述的空心玻璃微珠为粒径为D90≤30μm,壁厚为2μm的微小圆球。
实施例7
按重量称取抗氧剂1010 0.1份、抗氧剂168 0.2份、相容剂POE-g-GMA 5.0份、润滑剂 PETS 0.5份、硅酮粉0.5份、流动促进剂0.5份和实施例1中制备的炭黑母粒3份,经高速混 合机分散混合后,将混合好的上述混合物、高流动性聚苯硫醚树脂35份,通过相应的失重计 量称从主喂料口加入到挤出机中。同时,通过失重计量称取短切玻纤50份通过位于第四温区 的塑化段1#侧喂料口加入到挤出机中,磨碎玻纤10份和空心玻璃微珠5份通过位于第五温 区的塑化段2#侧喂料口加入到挤出机中,接着依次经过挤出、拉条、水冷和切粒机造粒工序, 制得低浮纤、低翘曲、高玻纤含量的增强聚苯硫醚复合材料制品,其中加工温度由一区至九 区分别为200℃、260℃、280℃、290℃、300℃、300℃、280℃、270℃、270℃,转速为300r/min, 喂料速度为20r/min。
采用的高流动性聚苯硫醚树脂为在316℃和5kg条件下测量时熔体流动速率为750g/10min的聚苯硫醚。
所述的短切玻纤为长度为3mm,直径为10μm的无碱玻璃纤维。
所述的磨碎玻纤为长度为300μm,直径为10μm的无碱玻璃纤维。
所述的空心玻璃微珠为粒径为D90≤30μm,壁厚为2μm的微小圆球。
实施例8
按重量称取抗氧剂1010 0.1份、抗氧剂168 0.2份、相容剂POE-g-GMA 5.0份、润滑剂 PETS 0.5份、硅酮粉0.5份、流动促进剂0.5份和实施例1中制备的炭黑母粒3份,经高速混 合机分散混合后,将混合好的上述混合物、高流动性聚苯硫醚树脂30份,通过相应的失重计 量称从主喂料口加入到挤出机中。同时,通过失重计量称取短切玻纤50份通过位于第四温区 的塑化段1#侧喂料口加入到挤出机中,磨碎玻纤10份和空心玻璃微珠10份通过位于第五温 区的塑化段2#侧喂料口加入到挤出机中,接着依次经过挤出、拉条、水冷和切粒机造粒工序, 制得低浮纤、低翘曲、高玻纤含量的增强聚苯硫醚复合材料制品,其中加工温度由一区至九 区分别为200℃、260℃、280℃、290℃、300℃、300℃、280℃、270℃、270℃,转速为300r/min, 喂料速度为20r/min。
采用的高流动性聚苯硫醚树脂为在316℃和5kg条件下测量时熔体流动速率为750g/10min的聚苯硫醚。
所述的短切玻纤为长度为3mm,直径为10μm的无碱玻璃纤维。
所述的磨碎玻纤为长度为300μm,直径为10μm的无碱玻璃纤维。
所述的空心玻璃微珠为粒径为D90≤30μm,壁厚为2μm的微小圆球。
对比例1
按重量称取抗氧剂1010 0.1份、抗氧剂168 0.2份、相容剂POE-g-GMA 5.0份、润滑剂 PETS 0.3份、硅酮粉0.5份、流动促进剂0.5份和上述制备的炭黑母粒3份,经高速混合机分 散混合后,将混合好的上述混合物、高流动性聚苯硫醚树脂50份,通过相应的失重计量称从 主喂料口加入到挤出机中。同时,通过失重计量称取短切玻纤30份和磨碎玻纤20份,分别 通过位于第四温区的塑化段1#侧喂料口和第五温区的塑化段2#侧喂料口加入到挤出机中,接 着依次经过挤出、拉条、水冷和切粒机造粒工序,制得聚苯硫醚复合材料制品,其中加工温 度由一区至九区分别为200℃、260℃、280℃、290℃、300℃、300℃、280℃、270℃、270℃, 转速为300r/min,喂料速度为20r/min。
采用的高流动性聚苯硫醚树脂为在316℃和5kg条件下测量时熔体流动速率为750g/10min的聚苯硫醚。
所述的短切玻纤为长度为3mm,直径为10μm的无碱玻璃纤维。
所述的磨碎玻纤为长度为300μm,直径为10μm的无碱玻璃纤维。
对比例2
按重量称取抗氧剂1010 0.1份、抗氧剂168 0.2份、相容剂POE-g-GMA 5.0份、润滑剂 PETS 0.3份、硅酮粉0.5份、流动促进剂0.5份和实施例1中制备的炭黑母粒3份,经高速混 合机分散混合后,将混合好的上述混合物、高流动性聚苯硫醚树脂50份,通过相应的失重计 量称从主喂料口加入到挤出机中。同时,通过失重计量称取短切玻纤40份和磨碎玻纤10份, 分别通过位于第四温区的塑化段1#侧喂料口和第五温区的塑化段2#侧喂料口加入到挤出机 中,接着依次经过挤出、拉条、水冷和切粒机造粒工序,制得聚苯硫醚复合材料制品,其中 加工温度由一区至九区分别为200℃、260℃、280℃、290℃、300℃、300℃、280℃、270℃、 270℃,转速为300r/min,喂料速度为20r/min。
采用的高流动性聚苯硫醚树脂为在316℃和5kg条件下测量时熔体流动速率为750g/10min的聚苯硫醚。
所述的短切玻纤为长度为3mm,直径为10μm的无碱玻璃纤维。
所述的磨碎玻纤为长度为300μm,直径为10μm的无碱玻璃纤维。
对比例3
按重量称取抗氧剂1010 0.1份、抗氧剂168 0.2份、相容剂POE-g-GMA 5.0份、润滑剂 PETS 0.5份、硅酮粉0.5份、流动促进剂0.5份和实施例1中制备的炭黑母粒3份,经高速混 合机分散混合后,将混合好的上述混合物、高流动性聚苯硫醚树脂40份,通过相应的失重计 量称从主喂料口加入到挤出机中。同时,通过失重计量称取短切玻纤40份和磨碎玻纤20份, 分别通过位于第四温区的塑化段1#侧喂料口和第五温区的塑化段2#侧喂料口加入到挤出机 中,接着依次经过挤出、拉条、水冷和切粒机造粒工序,制得聚苯硫醚复合材料制品,其中 加工温度由一区至九区分别为200℃、260℃、280℃、290℃、300℃、300℃、280℃、270℃、 270℃,转速为300r/min,喂料速度为20r/min。
采用的高流动性聚苯硫醚树脂为在316℃和5kg条件下测量时熔体流动速率为750g/10min的聚苯硫醚。
所述的短切玻纤为长度为3mm,直径为10μm的无碱玻璃纤维。
所述的磨碎玻纤为长度为300μm,直径为10μm的无碱玻璃纤维。
对比例4
按重量称取抗氧剂1010 0.1份、抗氧剂168 0.2份、相容剂POE-g-GMA 5.0份、润滑剂 PETS 0.5份、硅酮粉0.5份、流动促进剂0.5份和实施例1中制备的炭黑母粒3份,经高速混 合机分散混合后,将混合好的上述混合物、高流动性聚苯硫醚树脂40份,通过相应的失重计 量称从主喂料口加入到挤出机中。同时,通过失重计量称取短切玻纤50份和磨碎玻纤10份, 分别通过位于第四温区的塑化段1#侧喂料口和第五温区的塑化段2#侧喂料口加入到挤出机 中,接着依次经过挤出、拉条、水冷和切粒机造粒工序,制得聚苯硫醚复合材料制品,其中 加工温度由一区至九区分别为200℃、260℃、280℃、290℃、300℃、300℃、280℃、270℃、 270℃,转速为300r/min,喂料速度为20r/min。
采用的高流动性聚苯硫醚树脂为在316℃和5kg条件下测量时熔体流动速率为750g/10min的聚苯硫醚。
所述的短切玻纤为长度为3mm,直径为10μm的无碱玻璃纤维。
所述的磨碎玻纤为长度为300μm,直径为10μm的无碱玻璃纤维。
产品性能测试方法:
熔体质量流动指数(熔融指数):按ISO1133-1方法,在316℃和5kg条件下载荷下测试。
拉伸性能:按ISO527-2方法,样条尺寸:170*10*4mm,试验速度5mm/min。
弯曲性能:按ISO178-1方法,样条尺寸:80*10*4mm,试验速度2mm/min。
缺口冲击性能:按ISO 180方法,样条尺寸:80*10*4mm。
翘曲性能:注塑150*100*2mm的样板,将样板放在水平的桌面上在23℃,50%RH的环 境中放置48h,将板子宽度为100mm的一边固定,测试另一边翘曲的最高点与水平桌面的垂 直高度差(△h)来衡量翘曲性能,△h越大,翘曲性越差。
将实施例1-8制备的聚苯硫醚复合材料均在120℃下干燥5小时之后,按照上述国际标准 (ISO)制备成标准样条并进行各项测试,其配方组分和性能测试结果分别如表1和表2所示。
表1实施例1-8的配方组分
表2实施例1-8制备的聚苯硫醚复合材料测试结果
将对比例1-4制备的聚苯硫醚复合材料均在120℃下干燥5小时之后,按照上述国际标准 (ISO)制备成标准样条并进行各项测试,其配方组分和性能测试结果分别如表3和表4所示。
表3对比例1-4的配方组分
表4对比例1-4制备的聚苯硫醚复合材料测试结果
在实施例1-8和对比例1-4中,通过采取短切玻纤与磨碎玻纤结合使用的方法,同时采 取侧喂料的进料方式,可以使聚苯硫醚复合材料的玻纤含量达到65%。通过表2和表4可知, 产品均具有优异的力学性能、耐热性能,产品的表面光滑平整和无毛刺(低浮纤)。
在实施例1-8中加入了5-10%空心玻璃微珠,利用其各向同性和在树脂中优异的流动性, 促使玻纤在树脂熔体中分布更均匀,显著降低了玻纤的取向性。通过表2和表4可知,相对 于对比例1-4而言,实施例1-8中产品的翘曲度因空心玻璃微珠的加入降低到了一个很低的 水平,可以看出加入10%的空心玻璃微珠效果更佳,保证了产品的尺寸稳定性、不发生翘曲 现象,同时充模性能优异,尤其适合于薄壁注塑产品上应用。
同时,从表2中可以看出,上述产品虽然取得了非常优异的性能,但也还存在产品的断 裂伸长率普遍不高的问题,在一些对产品冲击强度和韧性要求较高的领域,还无法完全满足 其需求,因此有必要对上述体系进行进一步改进,以提高其冲击强度和韧性。前面也提到了 PA6、PA66等聚酰胺类树脂的聚合物溶度参数(12.7~13.6)和聚苯硫醚树脂的溶度参数(12.5) 非常接近,两者在高温条件下几乎可以以任何比例混熔,所得共混物具有良好的刚性、耐热 性和加工流动性。聚酰胺类树脂普遍具有高的冲击强度和断裂伸长率,通过在上述聚苯硫醚 复合体系引入聚酰胺类树脂,可进一步改善其冲击强度和韧性。从表2中可以看出,实施例 4、5和6的综合性能比较好,在上述三个实施例中进一步引入聚酰胺类树脂(尤其是PA6和 PA66,PA6在12~14元/Kg,PA66在24元/Kg左右,可进一步降低成本),按照以下实施例 9~14进行,其配方组分和性能测试结果分别如表5和表6所示。
实施例9
按重量称取抗氧剂1010 0.1份、抗氧剂168 0.2份、相容剂POE-g-GMA 5.0份、润滑剂 PETS 0.3份、硅酮粉0.5份、流动促进剂0.5份和实施例1中制备的炭黑母粒3份,经高速混 合机分散混合后,将混合好的上述混合物、高流动性聚苯硫醚树脂27份和聚苯酰胺树脂13 份,通过相应的失重计量称从主喂料口加入到挤出机中。同时,通过失重计量称取短切玻纤 40份通过位于第四温区的塑化段1#侧喂料口加入到挤出机中,磨碎玻纤10份和空心玻璃微 珠10份通过位于第五温区的塑化段2#侧喂料口加入到挤出机中,接着依次经过挤出、拉条、 水冷和切粒机造粒工序,制得低浮纤、低翘曲、高玻纤含量的增强聚苯硫醚复合材料制品, 其中加工温度由一区至九区分别为200℃、260℃、280℃、290℃、300℃、300℃、280℃、 270℃、270℃,转速为300r/min,喂料速度为20r/min。
采用的高流动性聚苯硫醚树脂为在316℃和5kg条件下测量时熔体流动速率为750g/10min的聚苯硫醚。
采用的聚苯酰胺树脂为PA6,牌号为YH800,相对粘度2.85±0.03dL/g。
所述的短切玻纤为长度为3mm,直径为10μm的无碱玻璃纤维。
所述的磨碎玻纤为长度为300μm,直径为10μm的无碱玻璃纤维。
所述的空心玻璃微珠为粒径为D90≤30μm,壁厚为2μm的微小圆球。
实施例10
按重量称取抗氧剂1010 0.1份、抗氧剂168 0.2份、相容剂POE-g-GMA 5.0份、润滑剂 PETS 0.5份、硅酮粉0.5份、流动促进剂0.5份和实施例1中制备的炭黑母粒3份,经高速混 合机分散混合后,将混合好的上述混合物、高流动性聚苯硫醚树脂23份和聚苯酰胺树脂12 份,通过相应的失重计量称从主喂料口加入到挤出机中。同时,通过失重计量称取短切玻纤 40份通过位于第四温区的塑化段1#侧喂料口加入到挤出机中,磨碎玻纤20份和空心玻璃微 珠5份通过位于第五温区的塑化段2#侧喂料口加入到挤出机中,接着依次经过挤出、拉条、 水冷和切粒机造粒工序,制得低浮纤、低翘曲、高玻纤含量的增强聚苯硫醚复合材料制品, 其中加工温度由一区至九区分别为200℃、260℃、280℃、290℃、300℃、300℃、280℃、 270℃、270℃,转速为300r/min,喂料速度为20r/min。
采用的高流动性聚苯硫醚树脂为在316℃和5kg条件下测量时熔体流动速率为750g/10min的聚苯硫醚。
采用的聚苯酰胺树脂为PA6,牌号为YH800,相对粘度2.85±0.03dL/g。
所述的短切玻纤为长度为3mm,直径为10μm的无碱玻璃纤维。
所述的磨碎玻纤为长度为300μm,直径为10μm的无碱玻璃纤维。
所述的空心玻璃微珠为粒径为D90≤30μm,壁厚为2μm的微小圆球。
实施例11
按重量称取抗氧剂1010 0.1份、抗氧剂168 0.2份、相容剂POE-g-GMA 5.0份、润滑剂PETS 0.5份、硅酮粉0.5份、流动促进剂0.5份和实施例1中制备的炭黑母粒3份,经高速混合机分散混合后,将混合好的上述混合物、高流动性聚苯硫醚树脂20份和聚苯酰胺树脂10份,通过相应的失重计量称从主喂料口加入到挤出机中。同时,通过失重计量称取短切玻纤40份通过位于第四温区的塑化段1#侧喂料口加入到挤出机中,磨碎玻纤20份和空心玻璃微珠10份通过位于第五温区的塑化段2#侧喂料口加入到挤出机中,接着依次经过挤出、拉条、水冷和切粒机造粒工序,制得低浮纤、低翘曲、高玻纤含量的增强聚苯硫醚复合材料制品,其中加工温度由一区至九区分别为200℃、260℃、280℃、290℃、300℃、300℃、280℃、 270℃、270℃,转速为300r/min,喂料速度为20r/min。
采用的高流动性聚苯硫醚树脂为在316℃和5kg条件下测量时熔体流动速率为750g/10min的聚苯硫醚。
采用的聚苯酰胺树脂为PA6,牌号为YH800,相对粘度2.85±0.03dL/g。
所述的短切玻纤为长度为3mm,直径为10μm的无碱玻璃纤维。
所述的磨碎玻纤为长度为300μm,直径为10μm的无碱玻璃纤维。
所述的空心玻璃微珠为粒径为D90≤30μm,壁厚为2μm的微小圆球。
实施例12
按重量称取抗氧剂1010 0.1份、抗氧剂168 0.2份、相容剂POE-g-GMA 5.0份、润滑剂 PETS 0.3份、硅酮粉0.5份、流动促进剂0.5份和实施例1中制备的炭黑母粒3份,经高速混 合机分散混合后,将混合好的上述混合物、高流动性聚苯硫醚树脂27份和聚苯酰胺树脂13 份,通过相应的失重计量称从主喂料口加入到挤出机中。同时,通过失重计量称取短切玻纤 40份通过位于第四温区的塑化段1#侧喂料口加入到挤出机中,磨碎玻纤10份和空心玻璃微 珠10份通过位于第五温区的塑化段2#侧喂料口加入到挤出机中,接着依次经过挤出、拉条、 水冷和切粒机造粒工序,制得低浮纤、低翘曲、高玻纤含量的增强聚苯硫醚复合材料制品, 其中加工温度由一区至九区分别为200℃、260℃、280℃、290℃、300℃、300℃、280℃、 270℃、270℃,转速为300r/min,喂料速度为20r/min。
采用的高流动性聚苯硫醚树脂为在316℃和5kg条件下测量时熔体流动速率为750g/10min的聚苯硫醚。
采用的聚苯酰胺树脂为PA66,牌号为EPR27,相对粘度2.67±0.03dL/g。
所述的短切玻纤为长度为3mm,直径为10μm的无碱玻璃纤维。
所述的磨碎玻纤为长度为300μm,直径为10μm的无碱玻璃纤维。
所述的空心玻璃微珠为粒径为D90≤30μm,壁厚为2μm的微小圆球。
实施例13
按重量称取抗氧剂1010 0.1份、抗氧剂168 0.2份、相容剂POE-g-GMA 5.0份、润滑剂 PETS 0.5份、硅酮粉0.5份、流动促进剂0.5份和实施例1中制备的炭黑母粒3份,经高速混 合机分散混合后,将混合好的上述混合物、高流动性聚苯硫醚树脂23份和聚苯酰胺树脂12 份,通过相应的失重计量称从主喂料口加入到挤出机中。同时,通过失重计量称取短切玻纤 40份通过位于第四温区的塑化段1#侧喂料口加入到挤出机中,磨碎玻纤20份和空心玻璃微 珠5份通过位于第五温区的塑化段2#侧喂料口加入到挤出机中,接着依次经过挤出、拉条、 水冷和切粒机造粒工序,制得低浮纤、低翘曲、高玻纤含量的增强聚苯硫醚复合材料制品, 其中加工温度由一区至九区分别为200℃、260℃、280℃、290℃、300℃、300℃、280℃、 270℃、270℃,转速为300r/min,喂料速度为20r/min。
采用的高流动性聚苯硫醚树脂为在316℃和5kg条件下测量时熔体流动速率为750g/10min的聚苯硫醚。
采用的聚苯酰胺树脂为PA66,牌号为EPR27,相对粘度2.67±0.03dL/g。
所述的短切玻纤为长度为3mm,直径为10μm的无碱玻璃纤维。
所述的磨碎玻纤为长度为300μm,直径为10μm的无碱玻璃纤维。
所述的空心玻璃微珠为粒径为D90≤30μm,壁厚为2μm的微小圆球。
实施例14
按重量称取抗氧剂1010 0.1份、抗氧剂168 0.2份、相容剂POE-g-GMA 5.0份、润滑剂 PETS 0.5份、硅酮粉0.5份、流动促进剂0.5份和实施例1中制备的炭黑母粒3份,经高速混 合机分散混合后,将混合好的上述混合物、高流动性聚苯硫醚树脂20份和聚苯酰胺树脂10 份,通过相应的失重计量称从主喂料口加入到挤出机中。同时,通过失重计量称取短切玻纤 40份通过位于第四温区的塑化段1#侧喂料口加入到挤出机中,磨碎玻纤20份和空心玻璃微 珠10份通过位于第五温区的塑化段2#侧喂料口加入到挤出机中,接着依次经过挤出、拉条、 水冷和切粒机造粒工序,制得低浮纤、低翘曲、高玻纤含量的增强聚苯硫醚复合材料制品, 其中加工温度由一区至九区分别为200℃、260℃、280℃、290℃、300℃、300℃、280℃、 270℃、270℃,转速为300r/min,喂料速度为20r/min。
采用的高流动性聚苯硫醚树脂为在316℃和5kg条件下测量时熔体流动速率为750g/10min的聚苯硫醚。
采用的聚苯酰胺树脂为PA66,牌号为EPR27,相对粘度2.67±0.03dL/g。
所述的短切玻纤为长度为3mm,直径为10μm的无碱玻璃纤维。
所述的磨碎玻纤为长度为300μm,直径为10μm的无碱玻璃纤维。
所述的空心玻璃微珠为粒径为D90≤30μm,壁厚为2μm的微小圆球。
将实施例9-14制备的聚苯硫醚复合材料均在120℃下干燥5小时之后,按照上述国际标 准(ISO)制备成标准样条并进行各项测试,其配方组分和性能测试结果分别如表5和表6 所示。
表5实施例9-14的配方组分
表6实施例9-14制备的聚苯硫醚和聚酰胺复合材料测试结果
对比表2和表6的数据可以看出,在综合性能较好的实施例4、5和6中进一步引入聚酰 胺类树脂(PA6和PA66,通过计算PA6和PA66在纯树脂中含量占比≤35%),在保持其它性能尤其耐高温性能(热变形温度)变化不大的情况下,其断裂伸长率和缺口冲击强度得到显著提高(对比实施例4和9,分别提高了约110%和47%),进一步改善了前述聚苯硫醚复合材料的不足。
综上所述,本发明采用短切玻纤与磨碎玻纤结合使用的方法,使得聚苯硫醚复合材料的 玻纤含量可达到65%,极大地提高了玻璃纤维增强聚苯硫醚复合材料的力学性能,并显著降 低了该复合材料的成本;通过采用高流动性聚苯硫醚树脂与空心玻璃珠、润滑剂和流动促进 剂相结合,可以明显改善产品在加工时的流动性、玻纤在树脂中的分散和取向分布均匀性。
Claims (10)
1.一种低浮纤低翘曲和高玻纤含量的增强聚苯硫醚复合材料,其特征在于:包含以下质量份数的原料:
高流动性聚苯硫醚树脂:20~70份;
短切玻纤:30~50份;
磨碎玻纤:0.1~20份;
空心玻璃微珠:0.1~10份;
炭黑母粒:0.1~5份;
抗氧剂:0.2~1.0份;
润滑剂:0.2~1.0份;
相容剂:0.3~10.0份;
流动促进剂:0.1~1.0份;
其中,所述的炭黑母粒由以下质量份数的原料组成:
高流动性聚苯硫醚树脂:40~70份;
炭黑:30~60份;
润滑剂:0.3~1.0份;
抗氧剂:0.2~1.0份。
2.根据权利要求1所述的低浮纤低翘曲和高玻纤含量的增强聚苯硫醚复合材料,其特征在于:高流动性聚苯硫醚树脂在316℃、5kg条件下,熔体流动速率为450-1800g/10min。
3.根据权利要求1所述的低浮纤低翘曲和高玻纤含量的增强聚苯硫醚复合材料,其特征在于:短切玻纤为长度为3~6mm,直径为7~15μm的无碱玻璃纤维;磨碎玻纤为长度为100~300μm,直径为7~15μm的无碱玻璃纤维。
4.根据权利要求1所述的低浮纤低翘曲和高玻纤含量的增强聚苯硫醚复合材料,其特征在于:空心玻璃微珠粒径为5~65μm,壁厚为1~2μm的微小圆球;炭黑母粒中炭黑的平均原生粒径为15~100nm。
5.根据权利要求1所述的低浮纤低翘曲和高玻纤含量的增强聚苯硫醚复合材料,其特征在于:抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂330、抗氧剂3114、抗氧剂168、抗氧剂626、抗氧剂636或抗氧剂412S中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的低浮纤低翘曲和高玻纤含量的增强聚苯硫醚复合材料,其特征在于:润滑剂为硅酮粉、季戊四醇硬脂酸酯、聚酯蜡、蒙旦蜡或硬酯酸金属盐中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的低浮纤低翘曲和高玻纤含量的增强聚苯硫醚复合材料,其特征在于:相容剂为马来酸酐接枝氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝乙烯-辛烯共聚物、马来酸酐接枝乙烯-丙烯酸甲酯的二元共聚物或马来酸酐接枝三元乙丙橡胶中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的低浮纤低翘曲和高玻纤含量的增强聚苯硫醚复合材料,其特征在于:流动促进剂为由树枝状树脂和润滑剂组成的混合型流动促进剂,其中,树枝状树脂和润滑剂的质量比为1:4~4:1。
9.根据权利要求1所述的低浮纤低翘曲和高玻纤含量的增强聚苯硫醚复合材料,其特征在于:配方体系中还加入了聚酰胺类树脂,其用量为高流动性聚苯硫醚树脂和聚酰胺类树脂总质量的35%以内。
10.一种权利要求1-9任一所述的低浮纤低翘曲和高玻纤含量的增强聚苯硫醚复合材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)制备炭黑母粒
将高流动性聚苯硫醚树脂、炭黑、润滑剂和抗氧剂混合后,通过主喂料口加入到挤出机中,依次经过挤出、拉条、水冷和切粒机造粒工序,最后干燥得炭黑母粒;
(2)制备增强聚苯硫醚复合材料
将抗氧剂、润滑剂、相容剂、流动促进剂和炭黑母粒混合后,与高流动性聚苯硫醚树脂通过主喂料口加入到挤出机中,然后将短切玻纤、磨碎玻纤和空心玻璃微珠采取侧喂料的进料方式加入挤出机,依次经过挤出、拉条、水冷和切粒机造粒工序,制得所述的增强聚苯硫醚复合材料。
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