本发明属于高分子复合材料技术领域，具体涉及一种抗高电压聚苯硫醚材料及其制备方法。
背景技术：
近年来随着高分子科学技术的进步以及信息等新产业的蓬勃发展，对高分子材料提出新的性能要求，高分子材料开始成为热的良导体，扮演了导热领域的重要角色，颠覆了传统的塑料高分子材料隔热的概念。导热复合材料与金属材料相比，具体有以下几大优势：第一，重量轻；第二，设计自由度高；第三，加工成型方便；第四，绝缘性能好；第五，无需二次加工，更绿色环保。
聚苯硫醚(pps)又称聚苯撑硫、聚亚(次)苯基硫醚，是一种轻量化、高性能材料，在电子、汽车、精密机械及航空航天、军事设备中的应用正越来越受到重视，尤其在新型复合材料应用上极具潜质。pps的链节结构单元非常简单，刚硬的单体赋予材料在高温下很高的强度、刚度保留率，有着较强的结晶趋势和较大的结晶度，然而，同时也因为pps主链上有大量苯环，并且结晶度很高，使其断裂伸长率低，韧性、抗冲击性也较差；另一方面，pps导热系数较低，是热的不良导体。这些缺点在一定程度上限制了它的应用。因此，对其进行改性研究势在必行。
现有技术对pps复合材料的研究大多集中于使用纤维增强材料，如玻纤和碳纤维，还有偶联剂处理的无机填料，如各种高导热性的氮化物或氧化物纳米微粒，使pps复合材料的结构得到了增强，性能有所改善，可是也产生了如下负面效果：a)添加过多的碳纤维会影响pps复合材料的绝缘性，而添加玻纤则会导致产品出现表面粗糙，有毛刺的现象；b)采用偶联剂处理的无机填料由于表面积效应容易出现聚团，加大了产品的制备难度，性能也受到了影响；c)高填充率的采用普通无机填料，提高了pps复合材料的导热系数，却降低了其机械强度。
具体而言，聚苯硫醚(pps)具有机械强度高、耐高温、耐化学药品性、难燃、热稳定性好、电性能优良等优点。同时由于具有易成型加工、成本低、尺寸稳定性好、可以通过烟雾试验和霉菌试验等优势，故在航电连接器领域得到广泛应用。但目前，航电连接器领域遇到的问题是聚苯硫醚(pps)注塑制品耐高压(25kv/mm)性能不足，无法在高端场合下使用。
技术实现要素：
为解决现有技术的不足，本发明提供了一种抗高电压聚苯硫醚材料及其制备方法。本发明针对聚苯硫醚结构特点，通过高聚物共混方式，可以较大程度提高聚苯硫醚注塑制品的电击穿强度，完全能满足航电连接器领域对材料电击穿强度要求。
本发明所提供的技术方案如下：
一种抗高电压聚苯硫醚材料，包括以下重量百分含量的各组分：70～80％的聚苯硫醚，18～26％的液晶聚合物，1～2％的纳米陶瓷，0.5～1％的液态反应型相容剂，0.1～0.3％的聚四氟乙烯。
具体的，所述液态反应型相容剂为环状酸酐型相容剂、羧酸型相容剂、环氧型相容剂、恶唑啉型相容剂、酰亚胺型相容剂、异氰酸酯型相容剂或低分子型相容剂。
具体的，所述液晶聚合物为溶致性液晶聚合物、热致性液晶聚合物或压致性液晶聚合物。
本发明所提供的抗高电压聚苯硫醚材料通过对聚苯硫醚进行改性，将电击穿强度基本范围由13～19kv/mm显著提升至29～33kv/mm，完全能满足航电连接器领域对材料电击穿强度要求。并且，由于液晶聚合物(lcp)流动性能极佳、耐温性能好，使塑料件耐温性能更好，可作为超薄零件材料。
本发明还提供了一种抗高电压聚苯硫醚材料的制备方法，包括以下步骤：
1)将70～80份的聚苯硫醚、18～26份的液晶聚合物、1～2份的纳米陶瓷微粉、0.5～1份的液态反应型相容剂和0.1～0.3份的聚四氟乙烯均匀混合后干燥；
2)将干燥后的混合料造粒，得到抗高电压聚苯硫醚材料。
具体的，所述态反应型相容剂为环状酸酐型相容剂、羧酸型相容剂、环氧型相容剂、恶唑啉型相容剂、酰亚胺型相容剂、异氰酸酯型相容剂或低分子型相容剂。
具体的，所述液晶聚合物为溶致性液晶聚合物、热致性液晶聚合物或压致性液晶聚合物。
具体的，聚四氟乙烯的粒径小于500目。
具体的，步骤1)中，干燥温度为125～135度，干燥时间为4.5～5.5小时。
具体的，步骤2)中，用双螺杆造粒机造粒，得到抗高电压聚苯硫醚材料。
通过本发明所提供的抗高电压聚苯硫醚材料的制备方法得到的聚苯硫醚塑料制件抗高电压性能得到极大提高；使用本配方后同样条件测试击穿电压稳定在25kv/mm以上，达到29～33kv/mm，完全可以航电连接器电击穿强度使用要求。由于液晶聚合物(lcp)流动性能极佳、耐温性能好，使用本配方生产出料的塑料件耐温性能更好，可以生产超薄零件。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
1)将70～80份的聚苯硫醚、18～26份的液晶聚合物、1～2份的纳米陶瓷微粉、0.5～1份的液态反应型相容剂和0.1～0.3份的聚四氟乙烯均匀混合后干燥，干燥温度为125～135度，干燥时间为4.5～5.5小时；
2)将干燥后的混合料造粒，得到抗高电压聚苯硫醚材料，击穿电压29～33kv/mm，耐温278～280℃，成型最薄壁0.13～0.15mm。
实施例2
1)将75～80份的聚苯硫醚、18～22份的液晶聚合物、1～2份的纳米陶瓷微粉、0.5～1份的液态反应型相容剂和0.1～0.3份的聚四氟乙烯均匀混合后干燥，干燥温度为130～135度，干燥时间为4.5～5.0小时；
2)将干燥后的混合料造粒，得到抗高电压聚苯硫醚材料，击穿电压31～33kv/mm，耐温278～280℃，成型最薄壁0.14～0.15mm。
实施例3
1)将70～75份的聚苯硫醚、23～26份的液晶聚合物、1～2份的纳米陶瓷微粉、0.5～1份的液态反应型相容剂和0.1～0.3份的聚四氟乙烯均匀混合后干燥，干燥温度为130～135度，干燥时间为5.0～5.5小时；
2)将干燥后的混合料造粒，得到抗高电压聚苯硫醚材料，击穿电压29～30kv/mm，耐温278～280℃，成型最薄壁0.13～0.14mm。
实施例4
液晶聚合物的制备：
按照摩尔百分数选取原料并混合，所述原料包括对羟基苯甲酸70％、2，6-萘二甲酸5％、6-羟基-2-萘甲酸5％和4，4-二羟基二苯甲酮20％；将催化剂和乙酸酐加入到所述原料的混合物中，使乙酸酐与含有酚羟基的所述原料进行酯化反应，再通过与含有羧基的所述原料交换置换分离出乙酸，获得液晶聚合物的预聚体；350℃真空加热所述液晶聚合物的预聚体，获得所述液晶聚合物。
纳米陶瓷微粉的制备：
a、原料配比：按照以下成分及重量比配比纳米原料粉体：氧化铝40份，氧化镧30份，氧化锆30份；
b、真空热处理：将上述步骤a)所配比的纳米原料粉体在真空环境下升温到800℃，保温4小时，然后冷却至室温；
c、快速无压烧结：将上述步骤b)所获得的粉体进行无压烧结，即在温度500℃，烧结速率为200k/min的条件下，保温4小时，后降温取出。
抗高电压聚苯硫醚材料的制备：
1)将80份的聚苯硫醚、18份的液晶聚合物、2份的纳米陶瓷微粉、0.5份的液态反应型相容剂和0.3份的聚四氟乙烯均匀混合后干燥，干燥温度为125度，干燥时间为5.5小时；
2)将干燥后的混合料造粒，得到抗高电压聚苯硫醚材料，击穿电压29kv/mm，耐温280℃，成型最薄壁0.13mm。
实施例5
液晶聚合物的制备：
按照摩尔百分数选取原料并混合，所述原料包括对羟基苯甲酸50％、2，6-萘二甲酸25％、6-羟基-2-萘甲酸10％和4，4-二羟基二苯甲酮15％；将催化剂和乙酸酐加入到所述原料的混合物中，使乙酸酐与含有酚羟基的所述原料进行酯化反应，再通过与含有羧基的所述原料交换置换分离出乙酸，获得液晶聚合物的预聚体；330℃真空加热所述液晶聚合物的预聚体，获得所述液晶聚合物。
纳米陶瓷微粉的制备：
a、原料配比：按照以下成分及重量比配比纳米原料粉体：氧化铝40份，氧化镧30份，氧化锆30份；
b、真空热处理：将上述步骤a)所配比的纳米原料粉体在真空环境下升温到1500℃，保温1小时，然后冷却至室温；
c、快速无压烧结：将上述步骤b)所获得的粉体进行无压烧结，即在温度800℃，烧结速率为100k/min的条件下，保温4小时，后降温取出。
抗高电压聚苯硫醚材料的制备：
1)将80份的聚苯硫醚、18份的液晶聚合物、2份的纳米陶瓷微粉、0.5份的液态反应型相容剂和0.3份的聚四氟乙烯均匀混合后干燥，干燥温度为130度，干燥时间为5.0小时；
2)将干燥后的混合料造粒，得到抗高电压聚苯硫醚材料，击穿电压32kv/mm，耐温278℃，成型最薄壁0.15mm。
实施例6
液晶聚合物的制备：
按照摩尔百分数选取原料并混合，所述原料包括对羟基苯甲酸40％、2，6-萘二甲酸25％、6-羟基-2-萘甲酸15％和4，4-二羟基二苯甲酮20％；将催化剂和乙酸酐加入到所述原料的混合物中，使乙酸酐与含有酚羟基的所述原料进行酯化反应，再通过与含有羧基的所述原料交换置换分离出乙酸，获得液晶聚合物的预聚体；340℃真空加热所述液晶聚合物的预聚体，获得所述液晶聚合物。
纳米陶瓷微粉的制备：
a、原料配比：按照以下成分及重量比配比纳米原料粉体：氧化铝35份，氧化镧35份，氧化锆25份；
b、真空热处理：将上述步骤a)所配比的纳米原料粉体在真空环境下升温到1200℃，保温3小时，然后冷却至室温；
c、快速无压烧结：将上述步骤b)所获得的粉体进行无压烧结，即在温度750℃，烧结速率为180k/min的条件下，保温4小时，后降温取出。
抗高电压聚苯硫醚材料的制备：
1)将75份的聚苯硫醚、26份的液晶聚合物、2份的纳米陶瓷微粉、1份的液态反应型相容剂和0.3份的聚四氟乙烯均匀混合后干燥，干燥温度为130～135度，干燥时间为5.0～5.5小时；
2)将干燥后的混合料造粒，得到抗高电压聚苯硫醚材料，击穿电压33kv/mm，耐温280℃，成型最薄壁0.15mm。
现有技术，聚苯硫醚材料：击穿电压14～19kv/mm，耐温260℃，成型最薄壁0.3mm。以上各实施例数据均明显好于现有技术所提供的聚苯硫醚材料。
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。