CN114149683A - 一种聚苯醚和尼龙组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚苯醚和尼龙组合物及其制备方法，属于高分子材料技术领域。按照重量百分比计算，所述组合物的组分包括：聚苯醚20％～50％、尼龙66 27％～70％、玻璃纤维0～50％、液体聚丁二烯2％～6％。本发明通过使用液体聚丁二烯对聚苯醚和尼龙中进行共混改性，一方面，可以对聚苯醚和尼龙两相同时进行增韧，使其低温下仍能保持好的增韧效果，达到提高组合物的低温韧性，耐化学应力开裂性，降低组合物的吸水率、从而提高其耐水解性能的目的，另一方面，在提高聚苯醚和尼龙组合物的韧性的同时，可以保持聚苯醚的耐热性和阻燃性不降低，从而不会限制改性聚苯醚的温度适用范围。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，特别涉及一种聚苯醚和尼龙组合物及其制备方法。
背景技术
聚苯醚(英文名称Polyphenylene Ether或Polyphenylene Oxide，简称PPE或PPO)，化学名称为聚2，6-二甲基-1，4-苯醚(分子式-[C8H8O]-)，是以2，6-二甲基苯酚(DMP)为单体，采用氧化偶联法获得的一种高相对分子质量聚合物。聚苯醚具有许多优点：聚苯醚的密度为1.06g/cm3，玻璃化温度为217℃，熔点为254℃，热分解温度为360℃，吸水率约为0.06％；聚苯醚分子链刚性较强，机械强度高，尺寸稳定性优良，加工时不易受热分解；聚苯醚为非结晶树脂，分子结构中无强极性基团，耐水性非常好，在热水中长时间浸泡，其物理性能仍很少下降；聚苯醚的介电常数为(2.5-2.7)，介电损耗正切为(0.4×10-3)，在工程塑料中最小，其体积电阻率高达1017，是工程塑料中最高的，且几乎不受温度、湿度及频率数的影响；聚苯醚的氧指数为29，具有自熄性，阻燃性良好，制造阻燃材料时不需要添加卤素的阻燃剂，加入含磷类阻燃剂即可达到UL94阻燃标准，减少对环境的污染；聚苯醚有良好的耐酸碱性，对酸、碱和洗涤剂等基本不受腐蚀。基于上述优点，聚苯醚成为世界五大通用工程塑料之一。
聚苯醚的优点突出，但是缺点也很明显。其加工温度高、熔融流动性差，不易成型，需掺混聚合物改性，如需要添加聚苯乙烯、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、尼龙等填充物和助剂，来降低熔体粘度，改善成型加工性能，消除成型后的应力开裂。此外，聚苯醚的耐有机溶剂性能差和耐光性能差，需要通过化学(共聚、嵌段和接枝等)或者物理方法(共混、填充和增强等)对其改性，扩大应用领域。
聚酰胺(PA，尼龙)是大分子主链重复单元中含有酰胺基团的高聚物的总成。由于聚酰胺具有良好的综合性能，包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性，且摩擦系数低，有一定的阻燃性，易于加工等特点，因而成为工程塑料行业中用途最广、品种最多的一类高分子材料。PA的品种繁多，有PA6、PA66、PA11、PA12、PA46、PA610、PA612、PA1010以及半芳香族尼龙PA6T和特种尼龙等品种。
基于聚苯醚和尼龙两者的特性，经常会将聚苯醚和尼龙共混获得聚苯醚与尼龙组合物。在改性聚苯醚产品系列中，聚苯醚与尼龙组合物是一种典型的结晶与非结晶的非相容性共混体系，其是通过特殊的相容性技术和共混技术制成的系列组合物产品，兼有两种材料的优点，实现了两者的优势互补。聚苯醚与尼龙组合物系列产品应用范围广泛，在汽车行业中，可用于制造传感器连接件、油箱盖、翼子板、车轮罩、蜂窝吸能防撞梁以及锂电池支架底座等，在水处理行业中，聚苯醚与尼龙组合物可与部分高温尼龙产品竞争，用于耐静水压、耐冷热水的泵体外壳和内部结构件等。
现有技术中，改性聚苯醚大多采用高抗冲聚苯乙烯和苯乙烯系嵌段共聚物来提高缺口冲击强度和低温冲击强度，但与此同时也损失了耐热性能和阻燃性能。为达到UL VX及5V的阻燃效果，不得不额外添加大量的小分子阻燃剂，而这又进一步降低了材料的热变形温度和相对温度指数，大大限制了改性聚苯醚的温度适用范围。
因此，亟需提出一种新的聚苯醚和尼龙组合物，以解决上述问题。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种聚苯醚和尼龙组合物，以克服现有技术中存在的对聚苯醚进行改性以提高缺口冲击强度和低温冲击强度时，会同时损失聚苯醚的耐热性能和阻燃性能，若是为了提高阻燃效果额外添加大量的小分子阻燃剂，又会进一步降低材料的热变形温度和相对温度指数，大大限制改性聚苯醚的温度适用范围等问题。
为解决上述一个或多个技术问题，本申请采用的技术方案是：
一方面，提供了一种聚苯醚和尼龙组合物，按照重量百分比计算，所述组合物的组分包括：
聚苯醚20％～50％、尼龙6627％～70％、玻璃纤维0～50％、液体聚丁二烯2％～6％。
进一步地，所述液体聚丁二烯包括非官能化的液体聚丁二烯、氢化的液体聚丁二烯、环氧化的液体聚丁二烯、马来酸酐官能化的液体聚丁二烯中的一种或几种。
进一步地，所述液体聚丁二烯的平均分子量为1000～15000。
进一步地，按照重量百分比计算，所述液体聚丁二烯包括1，4-乙烯基结构80％～90％，1，2-乙烯基结构10％～20％。
进一步地，所述聚苯醚的黏度为0.2dL/g～2.0dL/g。
进一步地，所述聚苯醚的数均分子量为3000AMU～40000AMU。
进一步地，所述聚苯醚的重均分子量为5000AMU～80000AMU。
进一步地，所述组合物的组分还包括柠檬酸，按照重量百分比计算，所述组合物的组分包括：
聚苯醚20％～50％、尼龙6627％～70％、玻璃纤维0～50％、液体聚丁二烯2％～6％、柠檬酸0～2％。
进一步地，按照重量百分比计算，所述组合物的组分包括：
聚苯醚29％、尼龙6639％、玻璃纤维29％、液体聚丁二烯2.5％、柠檬酸0.5％。
进一步地，按照重量百分比计算，所述组合物的组分包括：
聚苯醚20％～25％、尼龙6627％～70％、玻璃纤维0～50％、液体聚丁二烯2％～6％，富马酸酐化学接枝的聚苯醚1％～10％，其中，按照重量百分比计算，所述液体聚丁二烯包括1，4-乙烯基结构80％～90％，1，2-乙烯基结构10％～20％。
另一方面，提供了一种聚苯醚和尼龙组合物的制备方法，所述方法包括：
按照以下重量百分比准备原料：
聚苯醚20％～50％、尼龙6627％～70％、玻璃纤维0～50％、液体聚丁二烯2％～6％；
将上述聚苯醚、尼龙66、液体聚丁二烯加入到双螺杆挤出机中进行熔融共混，通过侧向喂料加入玻璃纤维，将挤出的料条经过水槽进行冷却，通过切粒机切粒后烘干，得到所述的聚苯醚和尼龙组合物。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
本发明实施例提供的一种聚苯醚和尼龙组合物及其制备方法，通过将液体聚丁二烯加入聚苯醚尼龙组合物体系，使用液体聚丁二烯来替代高抗冲聚苯乙烯和苯乙烯系嵌段共聚物，直接添加到聚苯醚和尼龙中进行共混改性，一方面，可以对聚苯醚和尼龙两相同时进行增韧，使其低温下仍能保持好的增韧效果，达到提高组合物的低温韧性，耐化学应力开裂性，降低组合物的吸水率、从而提高其耐水解性能的目的，且达到相同增韧效果所需要的添加量仅是高抗冲聚苯乙烯的1/10或苯乙烯系嵌段共聚物的1/2甚至更低，另一方面，在提高聚苯醚和尼龙组合物的韧性的同时，可以保持聚苯醚的耐热性和阻燃性不降低，从而不会限制改性聚苯醚的温度适用范围；
进一步地，液体聚丁二烯对改善聚苯醚的双螺杆挤出加工稳定性和共混物的性能稳定性上也能发挥很重要的作用。由于液体聚丁二烯本身粘度很低，对剪切不敏感，极易分散均匀，分子结构中1，2丁二烯结构含量较低，长时间受热也不易发生交联，因此液体聚丁二烯能够承受高温高剪切的加工条件。在双螺杆挤出共混过程中，液体聚丁二烯能发挥一定的润湿增塑作用，降低双螺杆挤出的扭矩，帮助聚苯醚熔融塑化，同时能抑制聚苯醚的交联反应，减缓聚苯醚的粘度上升；
进一步地，通常尼龙的吸水性较好，而吸水后会导致整体性能下降。将液体聚丁二烯加入聚苯醚尼龙组合物体系中，由于相融性差，液体聚丁二烯能迁移至表面，从而能发挥阻隔水汽的作用，降低聚苯醚尼龙组合物的吸水率；
进一步地，聚苯醚不耐环烃、芳烃油等，尼龙耐酸碱性差，将液体聚丁二烯加入聚苯醚尼龙组合物体系，能迁移至表面，从而阻隔环烃、芳烃油、酸碱、氧化物等渗透腐蚀，提高聚苯醚尼龙组合物的耐化学腐蚀性；
进一步地，将聚苯醚的重量百分比控制在20％～25％，其主要改善尼龙吸水性进而改善了尼龙的尺寸稳定性，并加入1％～10％的富马酸酐化学接枝的聚苯醚与液体聚丁二烯的协同作用改善聚苯醚与尼龙相容性的同时不影响尼龙表面的粗糙度和光泽度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的聚苯醚和尼龙组合物的制备方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。
如背景技术所述，现有技术中，为了提高聚苯醚的缺口冲击强度和低温冲击强度，通常会采用高抗冲聚苯乙烯和苯乙烯系嵌段共聚物来对聚苯醚进行改性，然而，一方面，上述方式会损失聚苯醚的耐热性能和阻燃性能，虽然可以通过额外添加大量的小分子阻燃剂的方式提高聚苯醚的阻燃效果，但是这样又会进一步降低材料的热变形温度和相对温度指数，大大限制改性聚苯醚的温度适用范围，另一方面，高抗冲聚苯乙烯和苯乙烯系嵌段共聚物对聚苯醚的增韧效果属于橡胶增韧机理，改性效果好坏主要取决于共聚物中聚丁二烯橡胶微粒或橡胶相的尺寸大小、橡胶与树脂基体的界面结合，然而已有的商品化产品中，高抗冲聚苯乙烯中的聚丁二烯橡胶含量最多不超过10％，苯乙烯系嵌段共聚物中聚丁二烯成分的含量也不超过70％，且合成高顺式-1，4-聚丁二烯含量的橡胶或共聚物技术难度较大，工艺细节也不易获得。
这里需要说明的是，聚丁二烯(polybutadiene，简称PB)，1，3-丁二烯的聚合物，按结构不同可分为顺式-1，4-聚丁二烯(又称顺丁橡胶，简称CBR)、反式-1，4-聚丁二烯，以及1，2-聚丁二烯。液体聚丁二烯(1iquid polybutadiene，简称LPB或LPBD)，是以1，3-丁二烯为原料，以烷基锂为引发剂，在非极性溶剂中进行阴离子聚合制得的低分子量不含官能团的液体橡胶。液体聚丁二烯的分子链结构中具有高含量的1，4-顺式双键，顺反异构体呈无规分布，使其具有极好的耐化学性能、高防水性、优异的电绝缘性、高耐寒性和耐低温曲挠性能。液体聚丁二烯色泽浅、透明、不合凝胶和纯度高等优点，在脂肪族化合物、芳香化合物及醚类具有良好的溶解性，因此被广泛用于聚苯乙烯类树脂的改性。
为解决上述问题，本发明基于上述液体聚丁二烯的特性，提供了一种新的聚苯醚和尼龙组合物，按照重量百分比计算，所述组合物的组分包括：聚苯醚20％～50％、尼龙6627％～70％、玻璃纤维0～50％、液体聚丁二烯2％～6％。通过使用液体聚丁二烯来替代高抗冲聚苯乙烯和苯乙烯系嵌段共聚物，直接添加到聚苯醚和尼龙中进行共混改性，一方面，可以对聚苯醚和尼龙两相同时进行增韧，使其在低温下仍能保持好的增韧效果，达到提高组合物的低温韧性，耐化学应力开裂性，降低组合物的吸水率、从而提高其耐水解性能的目的，且达到相同增韧效果所需要的添加量仅是高抗冲聚苯乙烯的1/10或苯乙烯系嵌段共聚物的1/2甚至更低，另一方面，在提高聚苯醚和尼龙组合物的韧性的同时，可以保持聚苯醚的耐热性和阻燃性不降低，从而不会限制改性聚苯醚的温度适用范围。
具体的，这里需要说明的是，本发明实施例中，尼龙形成连续相，聚苯醚形成分散相。聚苯醚与尼龙的比例可以根据用户对改性后的聚苯醚与尼龙组合物的实际性能需求确定，实际性能需求不一样，选择的尼龙的种类、体积、比例等也不一样，这里不做具体限制，其中，实际性能需求包括但不限于对耐热性和流动性的需求等。
具体的，在聚苯醚和尼龙组合物中添加玻璃纤维可以提高组合物的抗冲击性能，作为一种较优的示例，本发明实施例中，按照重量百分比计算，玻璃纤维为0～50％。这里需要说明的是，上述玻璃纤维的百分比范围只是一种示例性说明，不对本发明的方案构成限制，在不影响本发明构思的情况下，用户可以根据实际需求调节玻璃纤维的百分比含量。
作为一种较优的实施方式，本发明实施例中，所述液体聚丁二烯包括非官能化的液体聚丁二烯、氢化的液体聚丁二烯、环氧化的液体聚丁二烯、马来酸酐官能化的液体聚丁二烯中的一种或几种。
具体地，按照官能团划分，液体聚丁二烯的种类可分为非官能化的液体聚丁二烯、氢化的液体聚丁二烯、环氧化的液体聚丁二烯、马来酸酐官能化的液体聚丁二烯等。本发明实施例中采用的液体聚丁二烯可以是上述中的一种或几种。优选地，采用非接枝的和高接枝的液体聚丁二烯混合物，例如，马来酸酐接枝率满足预设阈值范围的马来酸酐接枝的液体聚丁二烯，其中，预设阈值范围为7.5％～15％，预设值优选为7.5％，或者非接枝的和高接枝的液体聚丁二烯混合物。其中，非官能化的液体聚丁二烯和马来酸酐官能化的液体聚丁二烯可以参照上海众司实业有限公司的相关产品，这里不再一一赘述。
作为一种较优的实施方式，本发明实施例中，所述液体聚丁二烯的平均分子量为1000～15000。
具体的，在制备液体聚丁二烯时，随着所使用的催化剂、聚合方法和聚合条件的不同，会生成各种不同结构、不同分子量的液体聚丁二烯。本发明实施例中，可以采用的液体聚丁二烯的平均分子量为1000～15000。优选地，采用平均分子量为5000～9000的液体聚丁二烯，对聚苯醚和尼龙组合物的增韧效果较优，一方面，液体聚丁二烯具有良好的弹性，除了可以增韧，采用分子量较小的的液体聚丁二烯，还可以对聚苯醚进行软化及增润，另一方面，由于液体聚丁二烯具有高耐寒性，因而其可以保证聚苯醚和尼龙组合物的低温韧性。
作为一种较优的实施方式，本发明实施例中，按照重量百分比计算，所述液体聚丁二烯包括1，4-乙烯基结构80％～90％，1，2-乙烯基结构10％～20％。
具体地，按结构不同聚丁二烯可分为顺式-1，4-聚丁二烯、反式-1，4-聚丁二烯以及1，2-聚丁二烯。顺式-1，4-聚丁二烯的玻璃化温度为-106℃，结晶熔点为3℃，晶体密度为1.01g/cm3，而1，2-聚丁二烯的密度为0.93g/cm3，玻璃化温度为-15℃，熔点为128℃(全同)和为156℃(间同)。顺式-1，4-聚丁二烯分子链与分子链之间的距离较大，有高弹性和低滞后性，高抗拉强度和耐磨性，拉伸时可结晶。高反式-1，4-聚丁二烯的分子链的结构比较规整，容易结晶，回弹性差，而1，2-聚丁二烯为非晶态，低温性能较差。通常采用不同的聚合工艺和催化体系，可精确调控聚丁二烯的分子结构，可以获得一系列性能不同的聚丁二烯材料。
具体地，基于上述各个结构的聚丁二烯的特性，本申请实施中，采用的液体聚丁二烯包括1，4-乙烯基结构80％～90％，1，2-乙烯基结构10％～20％。这样设置，一方面，可以利用1，4-乙烯基结构的聚丁二烯(即顺式-1，4-聚丁二烯)的特性实现对聚苯醚和尼龙组合物进行增韧，另一方面，由于采用液体聚丁二烯中其主要增韧作用的1，4-乙烯基结构含量较多，因而在达到同样增韧效果的情况下，可以降低液体聚丁二烯的使用量。
具体的，通常1，4-乙烯基结构包括顺式-1，4-聚丁二烯和反式-1，4-聚丁二烯，由于对聚苯醚和尼龙组合物进行增韧起主要作用的是顺式-1，4-聚丁二烯，因而，对于本发明来讲，采用的液体聚丁二烯中顺式-1，4-聚丁二烯含量越高越好。优选地，顺式-1，4-聚丁二烯含量为90％～99％。具体实施时，可以通过采用预设聚合工艺和催化体系，精确调控聚丁二烯的分子结构，以获得顺式-1，4-聚丁二烯含量较高的聚丁二烯材料。
作为一种较优的实施方式，本发明实施例中，所述聚苯醚的黏度为0.2dL/g～2.0dL/g。具体地，目前市售聚苯醚粘度有0.30，0.40，0.45，0.50dL/g这几种，0.30粘度的聚苯醚最终共混物热变形温度低，0.50粘度的聚苯醚流动性太差，分散相尺寸太大，冲击强度差，也就是说，聚苯醚的黏度对聚苯醚的相关性能有一定影响，粘度低的聚苯醚的热变形温度也低，粘度高的聚苯醚的流动性差，难以加工。因而，本发明实施例中，为了平衡聚苯醚和尼龙组合物的整体性能，采用的聚苯醚的黏度可以为0.2dL/g～2.0dL/g。
作为一种较优的实施方式，本发明实施例中，所述聚苯醚的数均分子量为3000AMU～40000AMU，所述聚苯醚的重均分子量为5000AMU～80000AMU。
具体地，为了保证组合物能够加热熔融以及加热熔融后的整体性能，本发明实施例中聚苯醚采用大分子量的聚苯醚，优选地，聚苯醚的数均分子量为3000AMU～40000AMU，聚苯醚的重均分子量为5000AMU～80000AMU。
作为一种较优的实施方式，本发明实施例中，所述组合物的组分还包括柠檬酸，按照重量百分比计算，所述组合物的组分包括：
聚苯醚20％～50％、尼龙6627％～70％、玻璃纤维0～50％、液体聚丁二烯2％～6％、柠檬酸0～2％。
具体的，本发明实施例中的组合物还可以添加柠檬酸作为增容剂(或兼容剂)，通过和聚苯醚及尼龙反应，改善聚苯醚和尼龙的界面相容性。这里需要说明的是，本发明实施例中的柠檬酸还可以采用马来酸酐接枝物作为替代物。
作为一种较优的实施方式，本发明实施例中，按照重量百分比计算，所述组合物的组分包括：
聚苯醚29％、尼龙6639％、玻璃纤维29％、液体聚丁二烯2.5％、柠檬酸0.5％。
具体地，当聚苯醚和尼龙组合物按照上述组分进行配比制备时，在不影响其他产品性能的情况下，其对聚苯醚和尼龙两相同时进行增韧，达到提高组合物的低温韧性，耐化学应力开裂性，降低组合物的吸水率、从而提高其耐水解性能等效果最优。
这里需要说明的是，本申请实施例中的聚苯醚和尼龙组合物的组分除了包括上述成分以外，还可以根据实际加工需求添加其他加工助剂，以改善聚苯醚和尼龙组合物的性能，这里不对加入的其他加工助剂做具体限制，用户可以根据实际需求进行选择。
作为一种较优的实施方式，本发明实施例中，还可以在聚苯醚和尼龙组合物添加预设比例的抗氧剂，按照重量百分比计算，所述组合物的组分包括：
聚苯醚20％～50％、尼龙6627％～70％、玻璃纤维0～50％、液体聚丁二烯2％～6％、柠檬酸0～2％、抗氧剂0.5％～1.5％。
具体的，抗氧剂作为一种塑料助剂添加于塑料树脂中，可以有效地抑制或降低塑料大分子的热氧化反应速度，延缓塑料树脂的热、氧降解过程，显著地提高塑料树脂的耐热性能，延长塑料制品使用寿命，提高塑料制品使用价值。本发明实施例中，不对抗氧剂的种类做具体限制，用户可以根据实际需求进行设置，例如，采用抗氧剂1098、铜盐等。另外，本发明实施例中，抗氧剂的重量百分比范围为0.5％～1.5％，优选地，抗氧剂重量百分的比为1.4％。
作为一种较优的实施方式，本发明实施例中，按照重量百分比计算，所述组合物的组分包括：
聚苯醚20％～25％、尼龙6627％～70％、玻璃纤维0～50％、液体聚丁二烯2％～6％，富马酸酐化学接枝的聚苯醚1％～10％，其中，按照重量百分比计算，所述液体聚丁二烯包括1，4-乙烯基结构80％～90％，1，2-乙烯基结构10％～20％。
具体的，由于聚苯醚和尼龙的相容性不好，其会导致得到的聚苯醚和尼龙组合物产品的表面粗糙，光泽度变差，为解决改善尼龙吸水性的同时不影响尼龙表面的粗糙度和光泽度的问题，本申请实施例中，在聚苯醚和尼龙组合物中还添加了富马酸酐化学接枝聚苯醚，通过富马酸酐化学接枝聚苯醚和液态聚丁二烯的协同作用，以改善聚苯醚和尼龙的相容性，并且将聚苯醚的量控制在上述范围内还可以改善尼龙的吸水性，进而改善了尼龙尺寸稳定性，同时不影响尼龙表面的粗糙度和光泽度。
上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本发明的可选实施例，在此不再一一赘述。
对应于上述聚苯醚和尼龙组合物，本发明实施例还提供了一种聚苯醚和尼龙组合物的制备方法，参照图1所示，该方法包括如下步骤：
S1：按照以下重量百分比准备原料：聚苯醚20％～50％、尼龙6627％～70％、玻璃纤维0～50％、液体聚丁二烯2％～6％；
S2：将上述聚苯醚、尼龙66、液体聚丁二烯加入到双螺杆挤出机中进行熔融共混，其中，双螺杆挤出机的机筒温度为280℃～310℃，双螺杆挤出机的螺杆转速为200～900RPM。优选地，机筒温度为290℃，螺杆转速为450RPM，产能为50kg/hr；
S3：通过侧向喂料加入玻璃纤维，将挤出的料条经过水槽进行冷却；
S4：通过切粒机切粒后烘干，得到所述的聚苯醚和尼龙组合物。
作为一种较优的实施方式，本发明实施例中，按照重量百分比计算，步骤S2中，还可以将0～2％柠檬酸作为增容剂(或兼容剂)和/或0.5％～1.5％的抗氧剂加入到双螺杆挤出机中进行熔融共混。
对比例1
一种聚苯醚和尼龙组合物，按照重量百分比计算，所述组合物的组分包括：
聚苯醚28.1％、尼龙6640％、玻璃纤维30％、柠檬酸0.5％、抗氧剂1.4％，其中，柠檬酸采用水合柠檬酸，聚苯醚黏度为0.45dL/g。
对比例2
一种聚苯醚和尼龙组合物，按照重量百分比计算，所述组合物的组分包括：
聚苯醚18.1％、尼龙6640％、玻璃纤维30％、柠檬酸0.5％、苯乙烯-丁二烯共聚物10％、抗氧剂1.4％，其中，柠檬酸采用水合柠檬酸，聚苯醚黏度为0.45dL/g。
实施例1
一种聚苯醚和尼龙组合物，按照重量百分比计算，所述组合物的组分包括：
聚苯醚26.1％、尼龙6640％、玻璃纤维30％、柠檬酸0.5％、液体聚丁二烯2％、抗氧剂1.4％，其中，柠檬酸采用水合柠檬酸，聚苯醚黏度为0.45dL/g。
实施例2
一种聚苯醚和尼龙组合物，按照重量百分比计算，所述组合物的组分包括：
聚苯醚24.1％、尼龙6640％、玻璃纤维30％、柠檬酸0.5％、液体聚丁二烯4％、抗氧剂1.4％，其中，柠檬酸采用水合柠檬酸，聚苯醚黏度为0.45dL/g。
实施例3
一种聚苯醚和尼龙组合物，按照重量百分比计算，所述组合物的组分包括：
聚苯醚22.1％、尼龙6640％、玻璃纤维30％、柠檬酸0.5％、液体聚丁二烯6％、抗氧剂1.4％，其中，柠檬酸采用水合柠檬酸，聚苯醚黏度为0.45dL/g。
实施例4
一种聚苯醚和尼龙组合物，按照重量百分比计算，所述组合物的组分包括：
聚苯醚26.1％、尼龙6640％、玻璃纤维30％、柠檬酸0.5％、7.5％马来酸酐接枝液体聚丁二烯2％、抗氧剂1.4％，其中，柠檬酸采用水合柠檬酸，聚苯醚黏度为0.45dL/g。
实施例5
一种聚苯醚和尼龙组合物，按照重量百分比计算，所述组合物的组分包括：
聚苯醚24.1％、尼龙6640％、玻璃纤维30％、柠檬酸0.5％、7.5％马来酸酐接枝液体聚丁二烯2％、液体聚丁二烯2％、抗氧剂1.4％，其中，柠檬酸采用水合柠檬酸，聚苯醚黏度为0.45dL/g。
实施例6
一种聚苯醚和尼龙组合物，按照重量百分比计算，所述组合物的组分包括：
聚苯醚22.1％、尼龙6640％、玻璃纤维30％、柠檬酸0.5％、7.5％马来酸酐接枝液体聚丁二烯2％、液体聚丁二烯4％、抗氧剂1.4％，其中，柠檬酸采用水合柠檬酸，聚苯醚黏度为0.45dL/g。
实施例7
一种聚苯醚和尼龙组合物，按照重量百分比计算，所述组合物的组分包括：
聚苯醚24.1％、尼龙6635％、玻璃纤维30％、液体聚丁二烯6％，富马酸酐化学接枝的聚苯醚5％，柠檬酸0.5％、抗氧剂1.4％，其中，柠檬酸采用水合柠檬酸，聚苯醚黏度为0.45dL/g。
这里需要说明的是，上述对比例以及实施例中涉及的聚苯醚可以采用南通星辰合成材料有限公司销售的LXR045、尼龙66可以采用华峰集团有限公司销售的EP158、玻璃纤维可以采用泰山玻璃纤维有限公司销售的HMG435TM-10-4.0、柠檬酸可以采用张家港保税区新宏包化工品有限公司销售的一水柠檬酸、液体聚丁二烯可以采用英国昕特玛化学品有限公司销售的Lithene ultra N4-9000、马来酸酐接枝液体聚丁二烯可以采用英国昕特玛化学品有限公司销售的Lithene u1tra PM4-7.5MA、苯乙烯-丁二烯共聚物可以采用巴陵石油化工有限责任公司销售的YH-503、抗氧剂可以采用巴斯夫抗氧剂irganox1098、irganox168，富马酸酐化学接枝的聚苯醚可以采用日本出光CX-1。
为了比较和模拟实际应用中添加了液体聚丁二烯的聚苯醚和尼龙组合物的低温韧性、耐化学应力开裂性、吸水率、耐水解性能以及耐热性等性能的影响，本发明中分别将上述对比例1至2和实施例1至6提供的聚苯醚和尼龙组合物通过双螺杆共混机挤出造粒，其中，机筒温度为290℃，螺杆转速为450RPM，产能为50，通过注塑或着挤出工艺制成预设厚度的制品，一方面，分别通过对应的实验测量比扭矩、比能耗、热变形温度、拉伸强度、拉伸断裂伸长率、弯曲强度、弯曲模量、23℃条件下的缺口冲击强度以及-30℃条件下的缺口冲击强度缺口，另一方面，将制成的制品放入23℃的水中浸泡，测量浸泡48小时和96小时后的吸水率，结果如下：
表1对比例1-2和实施例1-6的聚苯醚和尼龙组合物的测定结果
由表1的测试数据可知：
1、由对比例1至2的测试数据可知，在聚苯醚和尼龙组合物中添加苯乙烯-丁二烯共聚物，虽然可以提高缺口冲击强度和低温冲击强度(即增加韧性)，但是会导致热变形温度降低，即导致耐热性能和阻燃性能降低；
2、由对比例1以及实施例1至5的测试数据可知，在聚苯醚和尼龙组合物中添加液体聚丁二烯，可以明显降低双螺杆挤出的扭矩，使得拉伸强度、弯曲强度下降，缺口冲击强度(尤其是无缺口冲击强度)上升；
3、由对比例2以及实施例1至5的测试数据可知，使用液体聚丁二烯替代苯乙烯-丁二烯共聚物添加至聚苯醚和尼龙组合物中进行共混改性，不仅可以提高缺口冲击强度和低温冲击强度，使其在低温下仍能保持好的增韧效果，而且会提高热变形温度，即提升耐热性能和阻燃性能，且达到相同增韧效果液体聚丁二烯所需要的添加量仅是苯乙烯-丁二烯共聚物的1/10；
4、由实施例1至6的测试数据可知，使用液体聚丁二烯对聚苯醚和尼龙组合物进行改性时，按照重量百分比计算，液体聚丁二烯为2％～6％时，对聚苯醚和尼龙组合物的改性效果较好并且使用液体聚丁二烯和马来酸酐官能化的液体聚丁二烯均能达到较优的改性效果；
5、由实施例1-6的测试数据可知，在聚苯醚和尼龙组合物中添加液体聚丁二烯，可以降低双螺杆挤出的扭矩，在聚苯醚和尼龙组合物中添加马来酸酐接枝液体聚丁二烯，可以提高双螺杆挤出的扭矩；
6、由实施例2和7的测试数据可知，在聚苯醚和尼龙组合物中添加富马酸酐化学接枝的聚苯醚，可以提高产品表面光泽度以及产品的耐水解度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种聚苯醚和尼龙组合物，其特征在于，按照重量百分比计算，所述组合物的组分包括：
聚苯醚20％～50％、尼龙6627％～70％、玻璃纤维0～50％、液体聚丁二烯2％～6％，其中，按照重量百分比计算，所述液体聚丁二烯包括1，4-乙烯基结构80％～90％，1，2-乙烯基结构10％～20％。
2.根据权利要求1所述的聚苯醚和尼龙组合物，其特征在于，所述液体聚丁二烯包括非官能化的液体聚丁二烯、氢化的液体聚丁二烯、环氧化的液体聚丁二烯、马来酸酐官能化的液体聚丁二烯中的至少一种。
3.根据权利要求1或2的聚苯醚和尼龙组合物，其特征在于，所述液体聚丁二烯的平均分子量为1000～15000。
4.根据权利要求1或2所述的聚苯醚和尼龙组合物，其特征在于，所述聚苯醚的黏度为0.2dL/g～2.0dL/g。
5.根据权利要求1或2所述的聚苯醚和尼龙组合物，其特征在于，所述聚苯醚的数均分子量为3000AMU～40000AMU。
6.根据权利要求1或2所述的聚苯醚和尼龙组合物，其特征在于，所述聚苯醚的重均分子量为5000AMU～80000AMU。
7.根据权利要求1或2所述的聚苯醚和尼龙组合物，其特征在于，所述组合物的组分还包括柠檬酸，按照重量百分比计算，所述组合物的组分包括：
聚苯醚20％～50％、尼龙6627％～70％、玻璃纤维0～50％、液体聚丁二烯2％～6％、柠檬酸0～2％。
8.根据权利要求7所述的聚苯醚和尼龙组合物，其特征在于，按照重量百分比计算，所述组合物的组分包括：
聚苯醚29％、尼龙6639％、玻璃纤维29％、液体聚丁二烯2.5％、柠檬酸0.5％。
9.根据权利要求1或2所述的聚苯醚和尼龙组合物，其特征在于，按照重量百分比计算，所述组合物的组分包括：
聚苯醚20％～25％、尼龙6627％～70％、玻璃纤维0～50％、液体聚丁二烯2％～6％，富马酸酐化学接枝的聚苯醚1％～10％，其中，按照重量百分比计算，所述液体聚丁二烯包括1，4-乙烯基结构80％～90％，1，2-乙烯基结构10％～20％。
10.一种聚苯醚和尼龙组合物的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1至9任一项所述的聚苯醚和尼龙组合物，所述方法包括：
按照以下重量百分比准备原料：
聚苯醚20％～50％、尼龙6627％～70％、玻璃纤维0～50％、液体聚丁二烯2％～6％，其中，按照重量百分比计算，所述液体聚丁二烯包括1，4-乙烯基结构80％～90％，1，2-乙烯基结构10％～20％；
将上述聚苯醚、尼龙66、液体聚丁二烯加入到双螺杆挤出机中进行熔融共混，通过侧向喂料加入玻璃纤维，将挤出的料条经过水槽进行冷却，通过切粒机切粒后烘干，得到所述的聚苯醚和尼龙组合物。
Priority Applications (1)
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