一种耐汽油玻纤增强sPS复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于改性塑料领域，具体涉及一种耐汽油玻纤增强sPS复合材料及其制备 方法。
【背景技术】
[0002] 间规聚苯乙烯（sPS)由日本出光公司于1985年发明并于1997年实现工业化生产。 sPS具有优良的结晶性能，而该性能也赋予其优良的耐热、耐化学腐蚀、耐蒸汽和耐溶剂性 等特点。sPS材料经过增强（如玻纤增强)后，具有优异的机械强度和耐热性能，同时能够承 受酸、碱、盐和酒精等化学物质，非常适合作为结构件用于机械化工领域中。但是，对于机械 化工中经常出现的汽油，sPS的耐受性比较差，很容易出现开裂情况。
[0003] 中国专利CN 1164670C公布了一种间规聚苯乙烯/聚酰胺复合材料的制备方法，其 通过在sPS和PA6中加入磺化sPS以改善相容性，提高SPS/PA6的性能（主要是冲击强度），但 是由于磺化基团与PA66基团反应速度和能力稍差，影响sPS和PA66的相容性。
【发明内容】
[0004] 为解决现有技术的缺点和不足之处，本发明首要目的在于提供一种可以耐受汽油 同时具有优异机械性能和耐热性能的玻纤增强sPS复合材料，可以用于对以上三方面性能 要求较高的机械化工等领域。
[0005] 本发明的另一目的在于提供上述耐汽油玻纤增强sPS复合材料的制备方法。
[0006] 为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
[0007] -种耐汽油玻纤增强sPS复合材料，该复合材料由sPS(间规聚苯乙烯）、PA66(尼龙 66)、玻纤(玻璃纤维）、增韧剂、相容剂、抗氧剂和润滑剂组成，以重量百分比计算，各组分用 量如下： sPS 20 ~60% PA66 20-50% 玻纤 10~30%
[0008] 增韧剂. 3~10% 相容剂 2~6% 抗氧剂 0.2~0.6% 润滑剂 0.4~0.8%，
[0009]所述的相容剂为sPS-g_MAH(间规聚苯乙烯接枝马来酸酐），相容剂的一端含有 sPS，另一端含有与PA66和玻纤表面极性基团反应的MAH，能够提高sPS与PA66以及sPS与玻 纤的结合，起到更好的相容作用。
[0010]为了改善sPS耐汽油性能，同时保证材料仍然保持优异的机械性能和耐热性，本发 明拟加入耐汽油性能优异，同时具有优异耐热性能的尼龙66(PA66)。但是sPS为非极性聚合 物，而PA66为极性聚合物，两者相容性差，直接共混得到SPS/PA66合金性能较差，不能满足 应用要求。
[0011 ]为了解决sPS和PA66的相容性问题，本发明采用极性更高的马来酸酐(ΜΑΗ)接枝的 sPS为相容剂。
[0012]优选地，所述的sPS为高抗冲间规聚苯乙烯，其悬臂梁缺口冲击强度大于lOKJ/m2 (IS0180,23〇C)〇
[0013] 优选地，所述的PA66,其特征粘度为2.0~3.4。相对粘度低于2.0的尼龙66的分子 量过低，材料力学性能较差;而相对粘度高于3.4的尼龙66流动性差，带来加工困难。
[0014] 优选地，所述的玻纤为无碱玻璃纤维，且单丝直径为7~17μπι，短切长度3~24mm。 直径小于7μπι的纤维制备困难，而且在复合材料加工过程中容易磨损，强度损失很大;直径 大于17μπι的玻纤会影响与树脂的结合，同样影响复合材料的性能。为了增加玻纤与树脂的 结合力，玻纤表面采用硅烷偶联剂进行处理。
[0015] 优选地，所述的增韧剂为POE-g-MAH(聚氧化乙烯接枝马来酸酐）。
[0016] 本发明采用聚烯烃弹性体(Ρ0Ε)接枝马来酸酐对材料进行增韧，以提高材料的冲 击强度，同时进一步提高材料的耐汽油性。
[0017] 优选地，所述的抗氧剂为受阻酚、亚磷酸酯组成的复配抗氧体系。
[0018] 优选地，所述的润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯。
[0019] -种制备上述耐汽油玻纤增强sPS复合材料的制备方法，包括如下步骤：以重量百 分比计，将20~60%sPS、20~50%PA66、3~10%增韧剂剂、2~6%相容剂、0.2~0.6%抗氧 剂和0.4~0.8 %润滑剂加入到高速混合机混合，然后加入挤出机主喂料斗，在侧喂料斗加 入10~30 %的玻纤，通过双螺杆挤出机挤出造粒，制得耐汽油玻纤增强sPS复合材料。
[0020] 优选地，上述混合温度60~100°C，混合时间为3~6min;双螺杆挤出机的转速为 300 ~500r/min，温度为 260 ~300°C。
[0021] 与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：
[0022] (1)PA66具有优异的耐汽油性能，其加入可以大大改善sPS耐汽油性，拓展其使用 范围；
[0023] (2)相对于PA6等其他常见尼龙树脂，PA66具有优异的耐热性能，其加入对sPS的耐 热性影响不大；
[0024] (3)采用POE-g-MAH作为增韧剂，可以通过改善树脂与玻纤的界面结合改善sPS复 合材料的界面均一性，改善材料的耐汽油性能，同时Ρ0Ε的组成成份乙烯和辛烯具有优异的 耐汽油性能，能够进一步改善sPS复合材料的耐汽油性能；
[0025] (4)采用sPS-g-MAH作为相容剂，能够提高sPS树脂与PA66树脂以及sPS树脂与玻纤 的界面结合，改善sPS复合材料界面均一 1性，提高复合材料的耐汽油性能。
【具体实施方式】
[0026] 下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此， 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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于 本发明保护的范围。
[0027] 本发明实施例和对比例均按照标准要求注塑成测试用的标准样条并进行测试。其 中，拉伸强度按照IS0527标准。耐汽油测试标准如下：（1)将拉伸样条放置于装有95号汽油 的密闭玻璃瓶中，样条完全浸泡在汽油中；（2)将装有样条的玻璃瓶放置于80°C的恒温烘箱 中；（3)每隔一定时间将样条取出，取出表面油迹后放置于23°C，湿度50%的培养箱中24小 时后进行拉伸测试，每个条件测试5根样条并以平均值为测试结果，并计算拉伸强度相对于 初始拉伸强度的百分比。
[0028] 本发明实施例和对比例中用到的原料如下：
[0029] SPS:XAREC? S105(悬臂梁缺口冲击强度20KJ/m2，IS0180,23°C)，日本出光 (Idemitsu)公司；
[0030] PA66:PA66EPR27(特征粘度2.7)，神马实业股份有限公司；
[0031] 玻纤ECS3014B:单丝直径13μm，短切长度4.5mm，重庆国际复合材料有限公司；
[0032]增韧剂:FUSN493D(P0E-g-MAH)，美国杜邦(DuPont)公司；FG1901 (SEBS-g-MAH)，美 国科腾(Kraton)公司；
[0033]相容剂:9012PA(sPS-g-MAH)，德国毕克(BYK)公司；
[0034] 抗氧剂:受阻酚1098(N，N'_双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基）己二胺）， 亚磷酸酯S_9228(双(2,4 一二酷基)季戊四醇二亚磷酸酯），美国都福(Dover)公司；
[0035]润滑剂:PETS(季戊四醇硬脂酸酯），美国龙沙(Lonza)公司。
[0036] 实施例1
[0037] -种耐汽油玻纤增强sPS复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0038] (1)按表1中sPS、PA66、增韧剂、相容剂、玻纤、抗氧剂和润滑剂的量称取原料；
[0039] (2)将sPS、PA66、增韧剂、相容剂、抗氧剂和润滑剂于80 °C混合4min，然后加入挤出 机主喂