专利名称：：一种高冲击强度聚苯硫醚合金材料及其制备方法
技术领域：
：本发明涉及高分子材料
技术领域：
，尤其涉及一种高冲击强度聚苯硫醚合金材料及其制备方法。
背景技术：
：聚苯硫醚(PPS)又称聚苯撑硫、聚次苯基硫醚，是一种综合性能优异的热塑性特种工程塑料。PPS材料突出特点是耐热性，优异的耐化学腐蚀性，本身固有的阻燃性、优良的力学性能和电性能，出色的尺寸稳定性和良好的成型加工性能以及相对低的成本价格，可用多种加工成型方法进行成型加工，并且可精密成型。主要用于汽车、电子及电器、机械、石油、化工及医药、轻工，制成长纤维复合材料用于军工、航空航天等特殊领域。但是PPS存在材料较脆、冲击性能较差、断裂伸长率较低、加工成型性较差、价格较昂贵等缺点。目前，国内专利一般采用弹性体来增韧PPS材料，如中国专利CN1462771采用纳米丁苯橡胶来改性PPS;专利CN1513914提出采用烯烃类树脂和PPS形成一种PPS组合物；专利CN1718635提出用氢化SBS或EPDM-g-St与乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯的共混物来提高PPS树脂的抗冲击性。通常，通过弹性体来提高PPS的抗冲击性是可行的方法，但是会损坏PPS其他优越的性能，如大幅度降低PPS材料的热变形温度、刚性、强度，阻燃性等
发明内容本发明要解决的技术问题是提供一种高冲击强度聚苯硫醚合金材料及其制备方法，使得制得的材料具有突出的抗冲击性，同时不损坏聚苯硫醚原有的性能。为解决上述技术问题，本发明的目的是通过以下技术方案实现的。一种高冲击强度聚苯硫醚合金材料，其组成按重量配比(％):PPS为30~55%;PA6为5~20%;玻璃纤维为30~50%;相容剂为2~8%;抗氧剂为0.2~0.5%;其它助剂为0.1~2%。其中，所述PPS为分子量大于50000的第二代线性聚苯硫醚树脂。其中，所述PA6为相对密度1.13-1.15,熔点215225。C;熔体粘度在3.0~3.6之间的聚己内酰胺。其中，所述玻璃纤维为无碱、无捻、10支纱/20股长纤，经KH550偶联剂处理。其中，所述相容剂为自制的多官能团环氧树脂。其中，所述抗氧剂为酚类、亚磷酸酯类、金属钝化剂中的一种或几种的混合物。其中，所述其它助剂包括加工助剂、热稳定剂和/或紫外光吸收剂。一种所述高冲击强度聚苯硫醚合金材料的制备方法，包括步骤a:先将PPS、PA6树脂于120。C鼓风干燥5-8小时；b:按重量配比称取干燥好的PPS和PA6树脂及助剂；c:将称好的原材料投入到高速混合器中干混3~5min;d:将c中混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗，经熔融挤出，造粒；加工工艺如下双螺杆挤出机一区温度265。C;二区270。C;三区270。C;四区275。C;五区温度275°C;六区275°C;七区280°C;八区280°C;机头265°C;停留时间34min，压力为15MPa。以上技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果1:本发明采用极性的工程塑料来增韧增强聚苯石克醚材料，提高聚苯硫醚合金材料的抗冲击性。2:本发明制得的高冲击强度聚苯石危醚合金材料在具有高的抗冲击性的同时，保持材料的其他各项物理力学性能优异。3:本发明提出的一种高沖击强度聚苯硫醚合金材料的制备工艺简单、成本低。舉己内酰胺(PA6)，是工程塑料中开发最早的品种，具有拉伸强度高、自润滑性良好、冲击韧性好、耐疲劳和耐磨性突出等优点。因而，可以通过PPS/PA6合金化来增韧增强PPS，从而提高聚苯硫醚复合材料的抗沖击性，同时又不会损坏聚笨琉醚材料良好的强度和热变形温度。聚苯^e危醚合金材料适合用于电子、电器、汽车、航空航天等领域，如用于制造机床电器、电子接插件、线圈骨架、泵壳、叶轮、离合器的材料等。本发明提供的一种高冲击强度聚苯硫醚合金材料，其组成按重量配比(%):PPS为30~55%;PA6为5~20%;玻璃纤维为30~50%;相容剂为2~8%;抗氧剂为0.2~0.5%;其它助剂为0.1~2%。其中，所述PPS为分子量大于50000的第二代线性聚苯疏醚；所述PA6为相对密度1.13-1.15，熔点215-225°C，熔体粘度在3.0~3.6之间的聚己内酰胺；所述玻璃纤维为无i咸、无捻、10支纱/20股长纤，经KH550偶联剂处理；所述相容剂为自制的多官能团环氧树脂；所述抗氧剂为酚类、亚磷酸酯类、金属钝化剂中的一种或几种的混合物；所述其它助剂包括加工助剂、热稳定剂、紫外光吸收剂等。在本发明中，先将PPS、PA6树脂分别于120。C鼓风干燥58小时；再按重量配比称取干燥好的PPS和PA6树脂及助剂；将称好的原材料投入到高速混合器中干混3~5min;最后将混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗，经熔融、混炼、挤出、冷却、干燥、切粒和包装加工，工艺如下双螺杆挤出机一区温度265。C;二区270。C;三区270。C;四区275。C;五区温度275。C;六区275。C;七区280。C;八区280。C;机头265。C;停留时间34min，压力为15MPa。为便于对本发明进一步理解，现结合具体实施例对本发明进行详细描述在下列实施例的合金材料配方中，PPS为日本吴羽化学工业公司生产的第二代线性聚苯硫醚，分子量大于5万，商品名为FortronPPS。PA6为相对密度1.13~1.15,熔点215~225°C，熔体粘度在3.0~3.6之间的聚己内酰胺，商品名为鹰王牌YH~3400、YH~800，或德国拜耳B30S,或日本三菱1030B。玻璃纤维为无碱、无捻、10支纱/20股长纤，商品名无碱增强纱988,或无碱2400。相容剂为自制的多官能团环氧树脂。抗氧剂为酚类、亚磷酸酯类、金属钝化剂中的一种或几种的混合物，酚类抗氧剂如瑞士Ciba^^司1076、1010，亚磷酸酯类抗氧剂如Ciba公司166，美国Compton公司619、626等。其它助剂包括加工助剂、热稳定剂、紫外光吸收剂。实施例1:将PPS重量比为54%(以下均为重量比)，1010/168为0.2/0.3%，玻纤为40%,相容剂为5%，其它助剂为0.5%。将混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融共混，挤出造粒成复合材料。其中，螺杆各加温区温度设置分别为一区温度265。C;二区270。C;三区270。C;四区275。C;五区温度275。C;六区275。C;七区280。C;八区280。C;机头265。C;停留时间3~4min,压力为15MPa。实施例2:将PPS重量比为49%(以下均为重量比),PA6为5°/。，1010/168为0.2/0.3%，玻纤为40%，相容剂为5%，其它助剂为0.5%。将混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融共混，挤出造粒成复合材料。其中，螺杆各加温区温度设置分别为一区温度265。C;二区270。C;三区270。C;四区275。C;五区温度275。C;六区275。C;七区280。C;八区280。C;机头265。C;停留时间34min，压力为15MPa。实施例3:将PPS重量比为44%(以下均为重量比),PA6为10%,1010/168为0.2/0.3%,玻纤为40%,相容剂为5%，其它助剂为0.5%。将混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融共混，挤出造粒成复合材料。其中，螺杆各加温区温度设置分别为一区温度265。C;二区270。C;三区270。C;四区275。C;五区温度275。C;六区275。C;七区280。C;八区280。C;机头265。C;4亭留时间34min,压力为15MPa。实施例4:将PPS重量比为39°/。(以下均为重量比)，PA6为15%,1010/168为0.2/0.3%，玻纤为40%，相容剂为5%，其它助剂为0.5%。将混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融共混，挤出造粒成复合材料。其中，螺杆各加温区温度设置分别为一区温度265°C;二区270°C;三区270。C;四区275°C;五区温度275°C;六区275°C;七区280。C;八区280°C;机头265°C;停留时间3-4min，压力为15MPa。实施例5:将PPS重量比为34%(以下均为重量比)，PA6为20%,1010/168为0.2/0.3%,玻纤为40%,相容剂为5%，其它助剂为0.5%。将混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融共混，挤出造粒成复合材料。其中，螺杆各加温区温度设置分别为一区温度265°C;二区270°C;三区270。C;四区275°C;五区温度275°C;六区275°C;七区280。C;八区280°C;机头265°C;停留时间3-4min，压力为15MPa。实施例6:将PPS重量比为44%(以下均为重量比),PA6为15%,1010/1680.2/0.3%,玻纤为40%，其它助剂为0.5%。将混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融共混，挤出造粒成复合材料。其中，螺杆各加温区温度设置分别为一区温度265。C;二区270。C;三区270。C;四区275。C;五区温度275。C;六区275。C;七区280。C;八区280。C;机头265。C;停留时间34min，压力为15MPa。实施例7:将PPS重量比为42%(以下均为重量比)，PA6为15%，1010/168为0.2/0.3%，玻纤为40%,相容剂为2%,其它助剂为0.5°/。。将混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融共混，挤出造粒成复合材料。其中，螺杆各加温区温度设置分别为一区温度265。C;二区270。C;三区270。C;四区275。C;五区温度275。C;六区275。C;七区280。C;八区280。C;机头265°C;停留时间34min,压力为15MPa。,实施例8:将PPS重量比为40%(以下均为重量比),PA6为15%,1010/168为0.2/0.3%,玻纤为40%，相容剂为4%，其它助剂为0.5%。将混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融共混，挤出造粒成复合材料。其中，螺杆各加温区温度设置分别为一区温度265。C;二区270。C;三区270。C;四区275。C;五区温度275°C;六区275°C;七区280。C;八区280°C;机头265°C;4f留时间3-4min，压力为15MPa。实施例9:将PPS重量比为38%(以下均为重量比)，PA6为15%,1010/168为0.2/0.3%，玻纤为40%，相容剂为6%，其它助剂为0.5%。将混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融共混，挤出造粒成复合材料。其中，螺杆各加温区温度设置分别为一区温度265。C;二区270。C;三区270。C;四区275。C;五区温度275。C;六区275。C;七区280。C;八区280。C;机头265。C;4亭留时间3-4min，压力为15MPa。实施例10:将PPS重量比为36%(以下均为重量比)，PA6为15%，1010/168为0.2/0.3%,玻纤为40%,相容剂为8%，其它助剂为0.5%。将混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中，经熔融共混，挤出造粒成复合材料。其中，螺杆各加温区温度设置分别为一区温度265。C;二区270。C;三区270。C;四区275。C;五区温度275。C;六区275。C;七区280。C;八区280。C;机头265。C;停留时间34min，压力为15MPa。性能测试所制备的合金材料，其力学性能依照国标GB/T1040进行检验；其弯曲强度和弯曲模量按国标GB9341/T进行检验；其缺口冲击强度按GB/T1043进行检验；其热变形温度性能依照GB1634-79进行检验；其垂直燃烧按国标GB/T2408-96进行检验。实施例1~5配方及材料性能见表1:表1<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>实施例6~10配方及材料性能见表2:表2<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>由表l可以看出，随着PA6的加入，可以大幅度提高聚苯硫醚合金材料的缺口冲击强度；当PA6含量位于10~15%之间时，聚苯硫醚合金材料具有最高的冲击强度，同时聚苯硫醚合金材料的其它性能，如拉伸强度、弯曲模量、热变形温度等均维持在较高的数值；随着PA6含量达到20。/。时，聚苯疏醚合金材料的阻燃性能下降；此外，随着PA6的加入，聚苯石克醚合金材料的力学性能也得到了明显的改善，尤其PA6添加量位于10~15%具有最好的拉伸强度和弯曲模量。可见，工程塑料PA6可以有效地增韧增强聚苯辟u醚材料，提高聚苯硫醚材料的抗冲击性和力学性能。综合成本和性能的考虑，在本专利中PA6的最佳添加量为10~15%。乂人表2可以看出，自制多官能团的环氧树脂相容剂可以有效地提高聚苯疏醚合金材料的性能；当相容剂的含量位于4-6%范围内，聚苯硫醚合金材料具有较高的沖击强度，但当相容剂含量增至8%时，聚苯硫醚合金材料的综合性能逐步降低。因此，在本专利中多官能团环氧树脂相容剂的最佳添加量为4~6%。本发明通过选择高效的工程塑料PA6增韧聚苯硫醚合金材料，可得到沖击性能和力学性能极佳的合金材料，可以满足电子、电器、汽车、航空航天等领域的要求，如用于制造机床电器、电子接插件、线圏骨架、泵壳、叶轮、离合器的材料等。以上对本发明所提供的一种高沖击强度聚苯硫醚合金材料及其制备方法述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。权利要求1、一种高冲击强度聚苯硫醚合金材料，其特征在于，其组成按重量配比(％)为聚苯硫醚30～55％；聚己内酰胺5～20％；玻璃纤维30～50％；相容剂2～8％；抗氧剂0.2～1％；其它助剂0.1～2％。2、根据权利要求1所述的高冲击强度聚苯碌u醚合金材料，其特征在于，所述聚苯碌^醚为第二代线性树脂，且分子量大于50000。3、根据权利要求1或2所述的高冲击强度聚苯硫醚合金材料，其特征在于，所述聚己内酰胺为相对密度1.13-1.15，熔点215-225°C，且熔体粘度4立于3.03.6之间。4、根据权利要求1或2所述的高冲击强度聚苯硫醚合金材料，其特征在于，所述玻璃纤维为无;威、无捻、10支纱/20股长纤，经KH550偶联剂处理。5、根据权利要求1或2所述的高冲击强度聚苯硫醚合金材料，其特征在于，所述相容剂为自制的多官能团环氧树脂。6、根据权利要求1或2所述的高冲击强度聚苯辟b醚合金材料，其特征在于，所述抗氧剂为为酚类、亚磷酸酯类、金属钝化剂中的一种或几种的混合物。7、根据权利要求6所述的高冲击强度聚苯硫醚合金材料，其特征在于，所述酚类为1010,亚磷酸酯为168或TNP;金属4屯化剂为MD1025/0ABH或GI-09國367。8、根据权利要求7所述的高冲击强度聚苯;危醚合金材料，其特征在于，所述其它助剂包括加工助剂、热稳定剂和/或紫外光吸收剂。9、一种根据权利要求1所述高沖击强度聚苯硫醚合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤a:先将聚苯硫醚、聚己内酰胺树脂分别于12(TC鼓风干燥58小时；b:按重量配比称取干燥好的聚苯硫醚和聚己内酰胺树脂及助剂；c:将称好的各组分投入到高速混合器中干混3~5min;d:将c中混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗，经熔融、混炼、挤出、冷却、干燥、切粒和包装；加工工艺如下双螺杆挤出机一区温度265°C;二区270°C;三区270°C;四区275°C;五区温度275°C;六区275°C;七区280°C;八区280°C;机头265°C;停留时间3-4min,压力为15MPa。全文摘要本发明公开了一种高冲击强度聚苯硫醚合金材料及其制备方法。其特征在于它主要由聚苯硫醚、聚己内酰胺、玻璃纤维、相容剂、抗氧剂、其它助剂等组成，其组成按重量配比(％)聚苯硫醚为30～55％；聚己内酰胺为5～20％；玻璃纤维为30～50％；相容剂为2～8％；抗氧剂为0.2～0.5％；其它助剂为0.1～2％。制备方法是将各组分按上述比例混合后，加入双螺杆挤出机内，温度控制在250～280℃，螺杆转速控制在400～500rpm，再进行造粒，得到高冲击强度聚苯硫醚合金材料。本发明采用聚己内酰胺增韧增强聚苯硫醚，提供一种具有高冲击强度、高模量、高刚性、高强度的聚苯硫醚合金材料，改善了聚苯硫醚复合材料的冲击性能较差、不易加工、粘结性及涂饰性不好等缺点。文档编号C08L63/00GK101130633SQ20071007704公开日2008年2月27日申请日期2007年9月14日优先权日2007年9月14日发明者东徐,黄义宏申请人:深圳市科聚新材料有限公司