专利名称：一种玻璃纤维增强聚苯硫醚树脂复合材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种玻璃纤维增强聚苯硫醚(PPS)树脂复合材料。
背景技术：
PPS是一种综合性能优异的特种工程塑料。PPS具有优良的耐高温、耐腐蚀、耐辐 射、阻燃、均衡的物理机械性能和极好的尺寸稳定性以及优良的电性能等特点，被广泛用作 结构性高分子材料，通过填充、玻纤增强后广泛用作特种工程塑料。PPS是工程塑料中耐热 性最好的品种之一。玻璃纤维的改性塑料，热变形温度一般大于260°c、抗化学性仅次于 聚四氟乙烯，流动性仅次于尼龙，并且还具有机械强度高、耐高温、高阻燃、耐化学药品性能 强、电性能优良等优点。此外，它还具有成型收缩率小(约0. 08 % )，吸水率低(约0. 02 % )， 防火性好、耐震动疲乏性好等优点。它还可制成各种功能性的薄膜、涂层和复合材料，在电 子电器、航空航天、汽车运输等领域获得成功应用。近年来，国内企业积极研发，并初步形成 了一定的生产能力，改变了以往完全依赖进口的状况，中国PPS的市场还在进一步扩张。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种配方合理、耐高温、机械强度高等性能优 越的玻璃纤维增强聚苯硫醚树脂复合材料。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是提供一种玻璃纤维增强聚苯硫醚树脂复合材料，由聚苯硫醚树脂和经过浸润剂表 面处理的玻璃纤维复合而成，其中各组分的重量百分比为聚苯硫醚树脂48 95%、玻璃 纤维4. 8 49. 8%、浸润剂0. 01 5%。所述的玻璃纤维作为聚苯硫醚树脂的增强材料，优选采用无碱玻璃纤维 (E-Glass)、中碱玻璃纤维(C-Glass)或耐化学侵蚀无碱玻璃纤维(ECR)的一种。从配合比 例的精度方面、玻璃纤维的分散性和增强效果方面考虑，进一步优选纤维长度3 6mm、直 径5 20iim的短切原丝。所述的玻璃纤维是经过浸润剂涂敷的，按重量百分比计算，涂敷量的最佳范围为 玻璃纤维重量的0.2 5.0%。所述浸润剂含有以下重量百分比的组分硅烷偶联剂0. 1 10%、成膜剂1 50%、润滑剂0. 1 5%、交联剂0. 1 5%、抗静电剂0. 1 5%，其余为去离子水。所述硅烷偶联剂采用经过氨基、羧基、环氧基、酚基基团改性的有机硅化合物、有 机硅氧烷化合物中的一种或者几种的混合物；优选缩水甘油基丙烷三甲氧基硅烷或
氨丙基三乙氧基硅烷。所述成膜剂采用耐高温系聚氨酯乳液、环氧树脂乳液中的一种或是两种的混合 物。所述润滑剂采用多元醇类非离子型表面活性剂或离子型表明活性剂。所述交联剂采用异氰酸酯类交联剂或多元醇类交联剂。
所述抗静电剂采用有机季胺盐类物质或无机盐类物质；这些物质具有较强的吸水 能力。本发明的玻璃纤维增强聚苯硫醚树脂复合材料的制造方法，是将所述玻璃纤维按 照常规拉丝工艺涂覆所述的浸润剂，然后将经过涂覆的玻璃纤维和PPS按照所述比例进行 混炼、调制后复合而成本发明的复合材料。其中的混炼、调制可以通过现有技术中的各种挤 出机完成，最好使用双螺杆挤出机经过混炼、排气、造粒后复合制成本发明的玻璃纤维增强 聚苯硫醚树脂复合材料。利用以上制成的玻璃纤维增强聚苯硫醚树脂复合材料造粒，可以通过注塑成型、 热压成型、平板挤出成型、异型挤出成型、真空成型等公认的成型方法，制成各种注塑件、板 材、异型材等制品，广泛应用于电子电器、航空航天、汽车运输等领域。本发明的玻璃纤维增强聚苯硫醚树脂复合材料，经浸润剂涂敷的玻璃纤维与聚苯 硫醚树脂具有较好的相容性，材料具有优越的机械性能和耐高温性能。
具体实施例方式为了更好地理解本发明的内容，下面通过具体的实施例来进一步说明本发明的技 术方案，而本发明并不局限于以下实施例。下列表格列举了不同的配方组成及不同配方下产品的主要性能指标表一、浸润剂F配方的实施例(余量为去离子水) 注(1) A (硅烷偶联剂)成分A1 :Y-缩水甘油基丙烷三甲氧基硅烷；A2 Y-氨丙基三乙氧基硅烷。(2) B (成膜剂)成分B1 耐高温系聚氨酯乳液；B2 重量比为1/1的耐高温系聚氨酯乳液和环氧树脂乳液的混合物；B3 耐高温系环氧树脂乳液。(3) C (交联剂)成分C1 异氰酸酯类交联剂C2:多元醇类交联剂(4) D (抗静电剂)成分D1 具有较强吸水能力的有机季胺盐类物质
D2 具有较强吸水能力的无机盐类物质(5) E (润滑剂)成分E1 多元醇类非离子型表面活性剂E2 离子型表明活性剂表二、本发明玻璃纤维增强聚苯硫醚树脂复合材料的配方及评价结果 注1、本发明产品组分(1) G (聚苯硫醚树脂)成分G 聚苯硫醚树脂。(2) H (玻璃纤维)成分HI 中碱玻璃纤维长度4. 5mm、直径20 y m的短切原丝；H2 无碱玻璃纤维长度3. 0mm、直径10 y m的短切原丝；H3 无碱玻璃纤维长度4. 5mm、直径13 y m的短切原丝；H4 无碱玻璃纤维长度6. 0mm、直径17 y m的短切原丝；H5 耐化学侵蚀无碱玻璃纤维长度3. 0mm、直径5 u m的短切原丝。(3) F (浸润剂)组分F1、F2、F3和F4分别为浸润剂编号，具体配方比例如上表一所示。2、实施例中对材料性能的评价方法(1)拉伸强度根据IS0527试验标准。(2)耐冲击强度根据IS0179试验标准，测定了材料的带缺口剪支梁冲击强度。(3)热稳定性在200°C的条件下，样品烘lh后，材料质量损失的百分含量。按照表一的配方比例，首先配制成四种浸润剂Fl、F2、F3、F4 ；然后按照表二的配 方，分别用常规方法将其涂敷到表二中的玻璃纤维表面；通过双螺杆挤出机进行熔融混炼、 造粒，制得本发明的玻璃纤维增强聚苯硫醚树脂料粒；再将料粒进行充分干燥后，利用注 塑成型机制成评价用的试验样条，最后根据上述的评价方法对复合材料的性能进行综合评 价。
权利要求
一种玻璃纤维增强聚苯硫醚树脂复合材料，由聚苯硫醚树脂和经过浸润剂表面处理的玻璃纤维复合而成，其特征在于，各组分的重量百分比为聚苯硫醚树脂48～95％、玻璃纤维4.8～49.8％、浸润剂0.01～5％。
2.权利要求1所述的玻璃纤维增强聚苯硫醚树脂复合材料，其特征在于所述的玻璃 纤维采用无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维或耐化学侵蚀无碱玻璃纤维的一种。
3.权利要求2所述的玻璃纤维增强聚苯硫醚树脂复合材料，其特征在于所述玻璃纤 维为纤维长度3 6mm、直径5 20 y m的短切原丝。
4.权利要求1所述的玻璃纤维增强聚苯硫醚树脂复合材料，其特征在于，所述浸润剂 含有以下重量百分比的组分硅烷偶联剂0. 1 10%、成膜剂1 50%、润滑剂0. 1 5%、 交联剂0. 1 5%、抗静电剂0. 1 5%，其余为去离子水。
5.权利要求4所述的玻璃纤维增强聚苯硫醚树脂复合材料，其特征在于所述硅烷偶 联剂采用经过氨基、羧基、环氧基、酚基基团改性的有机硅化合物或有机硅氧烷化合物中的 一种或者几种的混合物。
6.权利要求5所述的玻璃纤维增强聚苯硫醚树脂复合材料，其特征在于所述硅烷偶 联剂为缩水甘油基丙烷三甲氧基硅烷或氨丙基三乙氧基硅烷。
7.权利要求4所述的玻璃纤维增强聚苯硫醚树脂复合材料，其特征在于所述成膜剂 采用耐高温系聚氨酯乳液或环氧树脂乳液中的一种或是两种的混合物。
8.权利要求4所述的玻璃纤维增强聚苯硫醚树脂复合材料，其特征在于所述润滑剂 采用多元醇类非离子型表面活性剂或离子型表明活性剂。
9.权利要求4所述的玻璃纤维增强聚苯硫醚树脂复合材料，其特征在于所述交联剂 采用异氰酸酯类交联剂或多元醇类交联剂。
10.权利要求4所述的玻璃纤维增强聚苯硫醚树脂复合材料，其特征在于所述抗静电 剂采用有机季胺盐类物质或无机盐类物质。
全文摘要
本发明提供一种玻璃纤维增强聚苯硫醚树脂复合材料，由聚苯硫醚树脂和经过浸润剂表面处理的玻璃纤维复合而成，其中各组分的重量百分比为聚苯硫醚树脂48～95％、玻璃纤维4.8～49.8％、浸润剂0.01～5％。本发明的玻璃纤维增强聚苯硫醚树脂复合材料具有优良的机械性能和耐高温性能。
文档编号C08K7/14GK101864169SQ20091013092
公开日2010年10月20日 申请日期2009年4月20日 优先权日2009年4月20日
发明者叶凤林, 张志坚, 张毓强, 章建忠, 韩林, 骆俊威 申请人:巨石集团有限公司