一种聚苯硫醚组合物的制作方法

文档序号:9881516阅读:550来源:国知局
一种聚苯硫醚组合物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种聚苯硫醚组合物,具体涉及一种具有明显改善电气强度的聚苯硫 醚组合物。
【背景技术】
[0002] 聚苯硫醚PPS,是一种新型高性能热塑性树脂,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。在电子、汽车、机械及化工领域均有广泛应用。
[0003] 然而纯聚苯硫醚树脂性质较脆,难以直接使用,往往需要加入填料来提高其韧性 和强度。但是填料的加入容易带来一些金属杂质,这些杂质容易造成材料电气强度大幅降 低,从而被电压击穿而失效。而电子电器等领域对材料的电气强度往往会有较高的要求。
[0004] 本发明人经过大量实验惊讶地发现,在含有纤维状填料的聚苯硫醚组合物中添加 微量的钙元素,可以使制得的聚苯硫醚组合物的电气强度有明显的提高。

【发明内容】

[0005] 本发明的目的在于提供一种聚苯硫醚组合物,通过在聚苯硫醚组合物中添加微量 的钙元素,能明显提高组合物的电气强度。
[0006] 本发明是通过以下技术方案实现的: 一种聚苯硫醚组合物,按重量份计,包括以下组份: 55份-70份的聚苯硫醚树脂; 30份-45份的纤维状填料; 其中,基于聚苯硫醚组合物的总重量,钙元素的重量含量为500ppm~3200ppm。
[0007] 本发明中钙元素的重量含量是采用如下方法测定:取0.1 ±0.005g样品,放入微波 消解罐中,再加入硝酸5.0 ml和高氯酸0.5ml于微波消解罐中,使其完全浸没样品,再慢慢 滴入过氧化氢1 .〇ml,使样品与硝酸、高氯酸和过氧化氢的混合物反应1-2 min,盖上盖子, 密封微波消解罐,放入微波消解炉中进行消解,消解完成后,冷至室温,将微波消解罐中的 溶液用〇 . 45 um的过滤膜转移至容量瓶中,用适量蒸馏水多次冲洗微波消解罐并将冲洗液 转移至容量瓶中,再用蒸馏水稀释至刻度线50 mL,摇匀,然后使用ICP-0ES测定溶液中钙元 素的浓度。
[0008] 在聚苯硫醚中添加一定量的填料,尤其是纤维状填料,可以获得更好的韧性和强 度。但是纤维状填料的加入不可避免的会带来一些金属杂质,如铁、镁等,而这些杂质的存 在容易造成材料电气强度大幅降低,从而被电压击穿而失效。本发明通过在组合物中添加 一定量的含钙化合物,从而将组合物中钙元素的重量含量控制在500ppm~3200ppm,可以得 到具有明显改进的电气强度的聚苯硫醚组合物,而过高的钙元素含量容易造成电气强度的 快速下降。
[0009] 优选的,基于聚苯硫醚组合物的总重量,钙元素的重量含量优选为800ppm~ 2780ppm,更优选为 1150ppm ~2300ppm。
[0010] 其中所述聚苯硫醚是含有下面的结构式代表的重复单元(i)的聚合物,重复单元 (i)的量为至少70%(摩尔),从耐热性地观点来看特别优选至少90%(摩尔XPPS树脂也可以 包含不到30%(摩尔)下述结构式代表的重复单元(ii)。
[0011] 对于本友明所用的PPS树脂的烙融粘度没w特别|很足,Μ要PPS树脂能够被烙融捏 合便可。它的熔融指数通常为l〇〇g/l〇min-2000g/10min,采用GB3682标准在316°C、5kg的条 件下测得。
[0012] 其中,所述纤维状填料选自金属纤维、碳纤维、塑料纤维、玻璃纤维中的一种或几 种,基于性能与成本的综合考虑,优选玻璃纤维。
[0013] 所述玻璃纤维选自粗纺纤维、长玻璃纤维、短玻璃纤维中的一种或几种,优选为M-玻璃纤维、E-玻璃纤维、A-玻璃纤维、S-玻璃纤维、R-玻璃纤维或C-玻璃纤维中的一种或几 种,基于最终得到的组合物的力学性能,更优选为E-玻璃纤维、A-玻璃纤维或C-玻璃纤维。
[0014] 除此之外,本发明组合物根据性能用途,还可以含有0-10重量份的偶联剂、润滑 剂、抗氧剂、成核剂、脱模剂等等其它助剂。
[0015] 所述的偶联剂包括本领域中已知的任何烷氧基硅烷偶联剂,例如乙烯基烷氧基娃 烧、环氧烷氧基硅烷、氣基烷氧基硅烷、疏基烷氧基硅烷及它们的组合。其中氣基硅烷偶联 剂的一些代表性实例包括氨基丙基三乙氧基硅烷、氨基乙基三乙氧基硅烷、氨基丙基三甲 氧基硅烷、氨基乙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙炔基三 甲氧基硅烷、乙炔基三乙氧基硅烷、氨基乙基氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基 硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷或3-氨基丙基甲基二乙氧 基硅烷、N -(2-氣基乙基)-3-氣基丙基二甲氧基硅烷、N -甲基氣基丙基二甲氧基硅烷、 N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、双(3-氨基丙基)四甲氧基硅烷、双(3-氨基丙基)四 乙氧基二硅氧烷、及它们的组合。
[0016] 所述的润滑剂包括硬脂酸金属盐类,硬脂酸烷基酯类,硬脂酸季戊四醇酯类,石 錯,褐煤錯等等。
[0017] 所述的成核剂包括滑石粉、硅灰石或氮化硼中的一种或几种。成核剂在高聚物中 以分散相的形式存在,起异相成核的作用,使高聚物的力学性能提高。
[0018] 所述的抗氧剂主要选自酚类抗氧剂和磷类抗氧剂。作为酚类抗氧剂,可列举出三 甘醇双[3-叔丁基-(5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯]、N,N'_六亚甲基双(3,5_二叔丁基-4-羟 基-氢化肉桂酰胺)、四[亚甲基-3-(3',5'_二叔丁基-4'-羟基苯基)丙酸酯]甲烷、季戊四醇 四[3-(3 ',5 ' -二叔丁基-4 ' -羟基苯基)丙酸酯]、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-s-三嗪-2,4,6-(1!1,3!1,5!〇-三酮等。作为磷类抗氧剂,可列举出双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯 基)季戊四醇-二亚磷酸酯、双(2,4_二叔丁基苯基)季戊四醇-二亚磷酸酯、三(2、4_二叔丁 基苯基)亚磷酸酯、四(2,4-二叔丁基苯基)-4,4 双亚苯基亚磷酸酯等等。
[0019] 所述的脱模剂包括硅氧烷化合物、硅油、硅树脂甲基支链硅油、甲基硅油、聚乙烯 蜡以及氧化聚乙烯蜡、硬脂酸金属盐类,硬脂酸烷基酯类,硬脂酸季戊四醇酯类,
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