专利名称：一种聚苯硫醚复合薄膜或纤维及其制造方法
技术领域：
本发明涉及聚苯硫醚，尤其涉及一种聚苯硫醚复合薄膜/纤维及其制备方法。
背景技术：
随着科技进步和社会的发展，人们对新技术和新材料的开发、应用越来越广泛，对 电子、电器绝缘材料的要求越来越高，尤其是具有高温耐热性、耐水解性的电绝缘材料。聚苯硫醚具有优异的耐化学腐蚀性和高温下的热稳定性，吸水、吸潮性非常低，并 具有良好的阻燃、绝缘、耐辐射。但是，单纯用该材料制成的制品，韧性、强度较差，容易脆裂，尤其是薄膜、纤维制 品，韧性和拉伸断裂伸长率低，不能满足使用要求。世界各国的研究者们一直在不断努力探索寻求制造聚苯硫醚薄膜、纤维化的方 法，目前的技术手段是，在聚苯硫醚中掺合其它强度、韧性较高的材料，来改善制品的强 度、韧性。但是这些掺合料自身的强度、韧性还不是很高，而且与聚苯硫醚的相容度也很 有限，制品的韧性、强度仍然不是很高。尤其是用作薄膜、纤维，韧性和拉伸断裂伸长率 低，不能满足使用要求。例如，中国专利公开的一种聚苯硫醚薄膜的制造方法(申请号 200580038776. 1)，它是采用聚苯硫醚树脂和聚酰胺树脂超细微粒以一定的比例混合成复 合物，通过双轴取向的制造方法得到聚苯硫醚薄膜，然而用这种方法制造的聚苯硫醚薄膜 的韧性和断裂伸长率等问题还是没有得到根本解决。
发明内容
本发明的目的，是提供一种用含芳杂环的聚苯硫醚、聚苯硫醚复合料制造的薄膜/ 纤维及其制造方法，该薄膜/纤维的韧性和拉伸断裂伸长率明显优于现有技术制造的薄膜
/纤维。实现上述目的的技术方案是一种聚苯硫醚复合薄膜或纤维，用如下重量比的原料制成聚苯硫醚树脂60-90含芳杂环的聚苯硫醚树脂0-35热稳定剂0.5-0.7抗氧剂0.4-0.8高分子材料3-5.8无机填料0.2-0.6有机填料0.5-2.5。 所述热稳定剂是高碳醇磷酸酯钠盐、蓖麻油磷酸酯盐的一种或两种的混合物；所
4述抗氧剂是BHA (丁基羟基苯甲醚)、BHT (2，6- 二叔丁基-4-甲基苯酚、四季戊四醇酯中任 一种；所述高分子材料是聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚酯、聚碳酸酯、聚苯硫醚酰胺、EVA、 聚苯酯的中任一种或任意数种的混合物；所述无机填料是炭黑、纳米级二氧化硅、纳米级 石英砂、玻璃微珠、纳米级玻璃粉、硅酸钙、硅酸铝、滑石、粘土、云母、硅藻土、硅石灰等硅酸 盐、氧化铁、纳米级二氧化钛、氧化锌、氧化铝、轻质碳酸钙、纳米级碳酸钙、碳酸镁、碳酸钙、 碳酸锌、生石膏、硫酸钡、碳化硅、氮化硅、氮化硼中任一种或任意数种的混合物；所述有机 填料是磷酸酯类化合物/烷氧基硅烷树脂，其中，磷酸酯类化合物是聚苯氧乙烯醚磷酸单 酯、聚苯氧乙烯醚磷酸酯钠盐、聚苯氧乙烯醚磷酸酯二乙胺、聚苯氧乙烯醚磷酸酯三乙胺、 脂肪醇醚(7)磷酸酯三乙醇胺盐、脂肪醇醚(9)磷酸酯三乙醇胺盐、辛醇磷酸酯MCPH、辛醇 聚氧乙烯磷酸酯0ΡΕΚ、壬基酚磷酸酯钾盐、高碳醇磷酸酯钠盐、磷酸化蓖麻油钠盐、蓖麻油 磷酸酯盐、壬基酚醚磷酸单酯乙醇胺盐、壬基酚聚氧乙烯(7)醚磷酸单酯、壬基酚聚氧乙烯 (7)醚磷酸双酯、壬基酚聚氧乙烯(4-10)醚磷酸单酯、壬基酚聚氧乙烯(4-10)醚磷酸双酯、 壬基酚聚苯氧乙烯醚磷酸酯二乙醇胺盐、壬基酚聚苯氧乙烯醚磷酸酯三乙醇胺盐、多元醇 磷酸酯、高碳醇磷酸酯钠盐和磷酸化蓖麻油钠盐、单硬脂酸、甘油硫酸酯钠盐、蓖麻油磷酸 酯盐等磷酸酯盐中任一种或任意数种的混合物；烷氧基硅烷树脂是乙烯基三甲氧基硅烷、 乙烯基三乙氧基硅烷、苯乙烯基三乙氧基硅烷、苯乙烯基三甲氧基硅、3—甲基丙烯氧基丙 基甲基二乙氧基硅烷、3 —甲基丙烯氧基丙基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯氧基丙基三甲氧 基硅烷等烷氧基硅烷中任一种或任意数种的混合物。所述聚苯硫醚复合薄膜/纤维的制造方法，包括步骤①.将聚苯硫醚树脂、含芳杂环的聚苯硫醚树脂分别预处理，洗涤处理除去树脂 中的低聚物、环状化合物、反应副产物、反应助剂和其他杂质，这些杂质在树脂中的重量百 分比不超过0.01% ；②.加入热稳定剂搅拌混合均勻，造粒成型；③.将粒料干燥，水份含量降到0.05%以下；④.按配比取聚苯硫醚粒料、含芳杂环的聚苯硫醚粒料、热稳定剂、抗氧剂、高分 子材料、无机填料、有机填料，混合均勻；⑤.将混合料用挤出机挤塑成薄膜或纤维。所述步骤⑤挤塑薄膜的步骤是A.由挤出机的加热熔融装置将混合料熔融，熔融温度控制在290-340°C之间；B.由挤出机的计量泵将熔体送入挤塑膜具，挤塑成厚l_2mm宽500-600mm的片 材；C.片材经挤出机内的保温通道送入双向牵伸通道，由挤出机的碾压、牵伸装置将 片材碾压、牵伸成厚0. 025-0. 05mm幅宽1500-2000mm的聚苯硫醚复合薄膜；保温通道的温 度控制在120-140 0C ；D.将薄膜边幅修剪整齐，用收卷机的收成薄膜卷。所述步骤⑤挤塑纤维的步骤是a.由挤出机的加热熔融装置将混合料熔融，熔融温度控制在290-340°C之间；b.由挤出机的计量泵将熔体送入挤塑膜具，纺成丝条；c.由多级卷绕机牵伸并卷收丝条，使其逐级变细，直到丝条直径符合要求，卷收成
5卷。本发明的技术效果本发明的聚苯硫醚复合薄膜或纤维，自身的结构强度高，韧性和拉伸断裂伸长率 明显优于现有技术制造的薄膜或纤维。附表一列出了该薄膜的性能指标。附表一薄膜的各种特性 薄膜的应用1.是最好的达到f级的绝缘材料，可制作电容器、阻抗电子元件，扁平线圈骨架、 电线包覆物、掩盖物、汽化器隔膜，热敏印刷材料、柔软磁盘，电子摄影用感等。2.可用作H-F级电工绝缘薄膜、电容器薄膜、磁性记录材料底膜、柔性印刷电路基 板等等。3.作绝缘材料广泛用于包裹导体、光学纤维等。电容器(SMT、高温、高频率、高可 靠性)、易变的电容器、灵活的电路板，键盘膜、绝缘材料、平马达缆绳、包裹、工业磁带、内部 覆盖面材料、音响膜、膜片、锂电池包装。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步的详述。本发明的含芳杂环的聚苯硫醚树脂，是在-Ar-S-的分子结构上嵌入-Har-S-结 构，形成如下结构-Ar-S-Har-S-式中，Har表示芳杂环。
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这些分子结构可能是有序排列、无序排列、甚至通过加料来控制分子结构——即 嵌段式的分子结构，这样的目的是提高聚苯硫醚树脂的强度指标。上述含芳杂环的聚苯硫醚树脂的制备，采用摩尔比1 0.6-0.9 0.4-0. 1的硫 化钠、对二氯苯、2-(4-氯基苯基)-5-氯基苯并咪唑为原料，以N-甲基-2-吡咯烷酮为溶 剂，在碱金属助溶剂作用下缩聚合成制得。由于使用2-(4_氯基苯基)-5_氯基苯并咪唑为原料，得到多分散系数较低、且分 子量分布很窄的含芳杂环的聚苯硫醚树脂，该树脂的结晶度、白度、机械强度、熔融黏度、氧 指数、多分散系数更为优异。一.含芳杂环的聚苯硫醚树脂的合成实例实例 1在高压釜中，N-甲基-2吡咯烷酮(NMP) 120千克为溶剂，加入硫化钠 (Na2S. 3H20) 42千克，氢化铝锂(助剂)0. 1千克，在0. OlMpa氮气的压力下，一边搅拌，一 边升温，用2小时的时间升至203°C脱水，加入对二氯苯24. 9千克，NMP 20千克，在温度为 200°C反应3小时，再加入29. 9千克2- (4-氯基苯基)_5_氯基苯并咪唑(简称DCPBI)，这 样，硫化钠与对二氯苯和2-(4_氯基苯基)-5_氯基苯并咪唑的摩尔比为1 0.6 0.4。 在温度为280°C时，反应4小时，并在该温度的条件下，加入对氨基氯苯0. 36千克，聚合反 应2小时后冷却到185°C，加入对苯二甲酸0. 46千克后升温到250°C处理1小时后，冷却 到200°C加入脱离子剂混合物乙二胺四乙酸0. 08千克，并不断搅拌1小时，冷却到100°C 过滤，滤饼再冷却到50°C，用萃取剂甲醇40升多次对制得的聚合物进行反复萃取、过滤，然 后用40升去离子水分6次将制得的聚合物进行反复洗涤、过滤。在100°C下真空干燥，得 到含芳杂环的聚苯硫醚树脂36. 89千克，采用闪蒸工艺回收所得的含芳杂环的聚苯硫醚树 脂。其流动速率 143g/10min(ASTM-1238-70)、熔点 284. 9°C、灰份 0. 37%、挥发物 0. 21% (150°C )、Mw约为5. 2万、多分散系数PD2. 0，氧指数可达48。实例2在高压釜中，加入N-甲基-2吡咯烷酮(NMP) 60千克，硫化钠(Na2S. 3H20)21. 5千 克，氢化铝锂(助剂)0. 05千克，在0. OlMpa氮气的压力下，一边搅拌，一边升温，用8小时 的时间升至190°C脱水，加入对二氯苯18. 3千克，NMP 10千克，在温度为280°C反应1小时， 再加入3. 75千克2- (4-氯基苯基)-5-氯基苯并咪唑，这样，硫化钠与对二氯苯和2- (4-氯 基苯基)-5-氯基苯并咪唑的摩尔比为1 0.9 0.1。在温度为280°C时，反应6小时，并 在该温度的条件下，加入对氨基氯苯0. 89千克，聚合反应2小时后冷却到185°C，加入对苯 二甲酸0. 75千克后升温到250°C处理1小时后，冷却到100°C加入脱离子剂混合物乙二胺 四乙酸0. 54千克，并不断搅拌1小时，在100°C过滤冷却到50°C，用萃取剂甲醇400升多次 对制得的聚合物进行反复萃取、过滤，然后用200升去离子水分6次将制得的聚合物进行 反复洗涤、过滤。在100°C下真空干燥，得到含芳杂环的聚苯硫醚树脂13. 5千克，流动速率 121g/10min(ASTM-1238-70)、熔点 286. 3°C、灰份 0. 20%、挥发物 0. 15% (150°C )、Mw 约为 5. 8万、多分散系数PDl. 9，氧指数可达43。实例3在高压釜中，加入N-甲基-2吡咯烷酮(NMP) 240千克，硫化钠(Na2S. 3H20) 84千 克，氢化铝锂(助剂)0. 2千克，在0. OlMpa氮气的压力下，一边搅拌，一边升温，用2小时的
7时间升至203°C脱水，加入对二氯苯49. 8千克，NMP 40千克，在温度为200°C反应3小时， 再加入59. 8千克2- (4-氯基苯基)-5-氯基苯并咪唑，这样，硫化钠与对二氯苯和2- (4-氯 基苯基)-5-氯基苯并咪唑的摩尔比为1 0.6 0.4。在温度为280°C时，反应4小时，并 在该温度的条件下，加入对氨基氯苯3. 56千克，聚合反应2小时后冷却到185°C，加入对苯 二甲酸3. 0千克后升温到250°C处理1小时后，冷却到200°C加入脱离子剂混合物乙二胺四 乙酸2. 16千克，并不断搅拌1小时，冷却到100°C过滤，滤饼再冷却到50°C，用萃取剂甲醇 80升多次对制得的聚合物进行反复萃取、过滤，然后用40升去离子水分6次将制得的聚合 物进行反复洗涤、过滤。在100°c下真空干燥，得到含芳杂环的聚苯硫醚树脂77. 78千克，流 动速率 103g/10min(ASTM-1238-70)、熔点 286. 7"C、灰份 0. 17%、挥发物 0. 19% (150°C )、 Mw约为5. 9万、多分散系数PDl. 93，氧指数可达42。实例 4在高压釜中，加入N-甲基-2吡咯烷酮(NMP) 120千克，硫化钠(Na2S. 3H20) 43千 克，氢化铝锂(助剂)0. 1千克，在O.OlMpa氮气的压力下，一边搅拌，一边升温，用8小时的 时间升至190°C脱水，加入对二氯苯36. 6千克，NMP 20千克，在温度为280°C反应1小时， 再加入7. 5千克2-(4-氯基苯基)-5-氯基苯并咪唑，这样，硫化钠与对二氯苯和2-(4-氯 基苯基)-5-氯基苯并咪唑的摩尔比为1 0.9 0.1。在温度为280°C时，反应6小时，并 在该温度的条件下，加入对氨基氯苯0. 36千克，聚合反应2小时后冷却到185°C，加入对苯 二甲酸0. 46千克后升温到250°C处理1小时后，冷却到100°C加入脱离子剂混合物乙二胺 四乙酸0. 08千克，并不断搅拌1小时，在100°C过滤冷却到50°C，用萃取剂甲醇40升多次 对制得的聚合物进行反复萃取、过滤，然后用40升去离子水分6次将制得的聚合物进行反 复洗涤、过滤。在100°C下真空干燥，得到含芳杂环的聚苯硫醚树脂26. 78千克，流动速率 161g/10min(ASTM-1238-70)、熔点 285. 1°C、灰份 0. 25%、挥发物 0. 20% (150°C )、Mw 约为 5. 5万、多分散系数PD2. 01，氧指数可达41。实例5在高压釜中，加入N-甲基-2吡咯烷酮(NMP) 120千克，硫化钠(Na2S. 3H20) 42千 克，氢化铝锂(助剂)0. 1千克，在O.OlMpa氮气的压力下，一边搅拌，一边升温，用2小时的 时间升至203°C脱水，加入对二氯苯24. 9千克，NMP 20千克，在温度为200°C反应3小时，再 加入29. 9千克2- (4-氯基苯基)-5-氯基苯并咪唑，这样，硫化钠与对二氯苯和2- (4-氯基 苯基)-5-氯基苯并咪唑的摩尔比为1 0.6 0.4。在温度为280°C时，反应4小时，并在该 温度的条件下，加入对硝基氯苯0. 43千克，聚合反应2小时后冷却到185°C，加入对苯二甲 酸0. 46千克后升温到250°C处理1小时后，冷却到200°C加入脱离子剂混合物乙二胺四乙 酸0. 08千克，并不断搅拌1小时，冷却到100°C过滤，滤饼再冷却到50°C，用萃取剂甲醇400 升多次对制得的聚合物进行反复萃取、过滤，然后用400升去离子水分6次将制得的聚合物 进行反复洗涤、过滤。在100°C下真空干燥，得到含芳杂环的聚苯硫醚树脂36. 44千克，流动 速率 143g/10min(ASTM-1238-70)、熔点 284. 5°C、灰份 0. 27%、挥发物 0. 17% (150°C )、Mw 约为5. 5万、多分散系数PD2. 03，氧指数可达45。实例6在高压釜中，加入N-甲基-2吡咯烷酮(NMP) 120千克，硫化钠(Na2S. 3H20) 43千 克，氢化铝锂(助剂)0. 1千克，在O.OlMpa氮气的压力下，一边搅拌，一边升温，用8小时的时间升至190°C脱水，加入对二氯苯36. 6千克，NMP 20千克，在温度为280°C反应1小时， 再加入7. 5千克2-(4-氯基苯基)-5-氯基苯并咪唑，这样，硫化钠与对二氯苯和2-(4-氯 基苯基)-5-氯基苯并咪唑的摩尔比为1 0.9 0.1。在温度为280°C时，反应6小时，并 在该温度的条件下，加入对硝基氯苯2. 2千克，聚合反应2小时后冷却到185°C，加入对苯 二甲酸1. 5千克后升温到250°C处理1小时后，冷却到100°C加入脱离子剂混合物乙二胺四 乙酸1. 08千克，并不断搅拌1小时，在100°C过滤冷却到50°C，用萃取剂甲醇400升多次对 制得的聚合物进行反复萃取、过滤，然后用400升去离子水分6次将制得的聚合物进行反 复洗涤、过滤。在100°C下真空干燥，得到含芳杂环的聚苯硫醚树脂25. 71千克，流动速率 114g/10min(ASTM-1238-70)、熔点 286. 2°C、灰份 0. 21%、挥发物 0. 19% (150°C )、Mw 约为 5. 8万、多分散系数PDl. 84，氧指数可达43。实例7在高压釜中，加入N-甲基-2吡咯烷酮(NMP) 120千克，硫化钠(Na2S. 3H20) 42千 克，氢化铝锂(助剂)0. 1千克，在0. OlMpa氮气的压力下，一边搅拌，一边升温，用2小时的 时间升至203°C脱水，加入对二氯苯24. 9千克，NMP 20千克，在温度为200°C反应3小时， 再加入29. 9千克2- (4-氯基基)-5-氯基苯并咪唑，这样，硫化钠与对二氯苯和2- (4-氯基 苯基)-5-氯基苯并咪唑的摩尔比为1 0.6 0.4。在温度为280°C时，反应4小时，并在 该温度的条件下，加入对硝基氯苯2. 2千克，聚合反应2小时后冷却到185°C，加入对苯二甲 酸0. 15千克后升温到250°C处理1小时后，冷却到200°C加入脱离子剂混合物乙二胺四乙 酸1. 08千克，并不断搅拌1小时，冷却到100°C过滤，滤饼再冷却到50°C，用萃取剂甲醇400 升多次对制得的聚合物进行反复萃取、过滤，然后用400升去离子水分6次将制得的聚合物 进行反复洗涤、过滤。在100°C下真空干燥，得到含芳杂环的聚苯硫醚树脂36. 10千克，流动 速率 107g/10min(ASTM-1238-70)、熔点 286. 9°C、灰份 0. 17%、挥发物 0. 20% (150°C )、Mw 约为5. 9万、多分散系数PDl. 91，氧指数可达42。实例8在高压釜中，加入N-甲基-2吡咯烷酮(NMP) 120千克，硫化钠(Na2S. 3H20) 43千 克，氢化铝锂(助剂)0. 1千克，在O.OlMpa氮气的压力下，一边搅拌，一边升温，用8小时的 时间升至190°C脱水，加入对二氯苯36. 6千克，NMP 20千克，在温度为280°C反应1小时， 再加入7. 5千克2-(4-氯基苯基)-5-氯基苯并咪唑，这样，硫化钠与对二氯苯和2-(4-氯 基苯基)-5-氯基苯并咪唑的摩尔比为1 0.9 0.1。在温度为280°C时，反应6小时，并 在该温度的条件下，加入对硝基氯苯0. 43千克，聚合反应2小时后冷却到185°C，加入对苯 二甲酸0. 46千克后升温到250°C处理1小时后，冷却到100°C加入脱离子剂混合物乙二胺 四乙酸0. 08千克，并不断搅拌1小时，在100°C过滤冷却到50°C，用萃取剂甲醇400升多次 对制得的聚合物进行反复萃取、过滤，然后用400升去离子水分6次将制得的聚合物进行反 复洗涤、过滤。在100°C下真空干燥，得到含芳杂环的聚苯硫醚树脂26. 13千克，流动速率 161g/10min(ASTM-1238-70)、熔点 285. 1°C、灰份 0. 35%、挥发物 0. 29% (150°C )、Mw 约为 5. 3万、多分散系数PD2. 05，氧指数可达46。在实际生产中，如果使用朴林环来作为聚合物的脱离子剂和使用乙二胺四乙酸的 效果一样，但是使用朴林环会增加生产成本；使用丙酮、氯仿、乙醇、苯等溶剂来作为萃取剂 会得到与使用甲醇得到的效果虽然一样，但是如使用氯仿、苯、甲苯为萃取剂时，最后还要使用甲醇、乙醇、丙酮来洗涤滤饼中的氯仿、苯、甲苯等溶剂，因此最好使用甲醇、乙醇、丙酮 等能够与水互溶的溶剂，以便更好的回收这些溶剂。二 .聚苯硫醚薄膜的制造实例实例1预处理好聚苯硫醚树脂和含芳杂环的聚苯硫醚树脂，然后采用以下配方将其处理 成混合物聚苯硫醚树脂90%
含(1)芳杂环的聚苯硫醚树脂0%
高碳醇磷酸酯钠盐0. 7%
BHT (2,6- 二叔丁基-4-甲基苯酚)0. 8%
聚苯硫醚酰胺5. 8%
纳米级碳酸镁0. 2%
3-甲基丙烯氧基丙基三甲基硅烷2. 5%采用上述工艺配方，通过挤出机的挤出工艺流程和条件，即温度控制在290-340°C 之间的挤出机挤出，通过机头齿轮泵输送到薄膜T型模具喷头保温箱，在保温箱上装备 有计量泵，聚苯硫醚和含芳杂环的聚苯硫醚熔体由计量泵输送到装备有以宽为Imm长为 590mm的T型模具，熔体由T型模具喷出形成厚为Imm宽为590mm的片材，片材在保温为 120°C的带式通道，由通道输送到双向牵伸的通道，在由通道输送到横向或纵向三级双轴压 轮将其碾压并牵伸处理成厚为0. 025mm幅宽为2000mm的聚苯硫醚复合薄膜，最后将其边幅 修剪整齐，通过收卷机的收卷成薄膜卷，双向牵伸聚苯硫醚复合薄膜的工艺条件1).双向牵伸的通道温度控制在120°C，牵伸倍率3. 0，牵伸速度为30m/min，并通 入氮气。2).双轴压轮的压力在0. 5pa,其温度保持在120°C。3).收卷机的收卷速度在35m/min。4).热处理时间为5秒，热处理温度270 V其薄膜的各种特性将在表一中表示出来。实例2与实例1的区别是，本例采用如下配方含(2)芳杂环的聚苯硫醚树脂5%聚苯硫醚树脂85%蓖麻油磷酸酯盐0.7%BHA ( 丁基羟基苯甲醚)0.4%聚苯硫醚酰胺5.8%纳米级碳酸镁0.6%3-甲基丙烯氧基丙基三甲基硅烷 2.5%采用上述工艺配方，通过挤出机的挤出工艺流程和条件，即温度控制在290-340°C 之间的挤出机挤出，通过机头齿轮泵输送到薄膜T型模具喷头保温箱，在保温箱上装备有 计量泵，聚苯硫醚和含芳杂环的聚苯硫醚熔体由计量泵输送到装备有以宽为1.2mm长为 580mm的T型模具，熔体由T型模具喷出形成厚为1. 2mm宽为580mm片材，片材在保温为
10126°C的带式通道，由通道输送到双向牵伸的通道，再由通道输送到横向或纵向三级双轴压 轮将其碾压并牵伸处理成厚为0. 028mm幅宽为1860mm的聚苯硫醚复合薄膜，最后将其边幅 修剪整齐，通过收卷机的收卷成薄膜卷，双向牵伸聚苯硫醚复合薄膜的工艺条件1).双向牵伸的通道温度控制在248°C之间，牵伸倍率3. 6，牵伸速度为38m/min， 并通入氮气。2).双轴压轮的压力在0. 9Mpa,其温度保持在130°C。3).收卷机的收卷速度在45m/min。4).热处理时间为8秒，热处理温度249 V其薄膜的各种特性将在表一中表示出来。实例3采用上述工艺条件和流程将预处理好的聚苯硫醚树脂和含芳杂环的聚苯硫醚树
脂，然后采用以下配方将其处理成混合物。1)含(3)芳杂环的聚苯硫醚树脂10%聚苯硫醚树脂85%高碳醇磷酸酯钠盐0.5%BHA ( 丁基羟基苯甲醚)0.4%聚苯硫醚酰胺3.0%纳米级碳酸锌0.6%3-甲基丙烯氧基丙基三甲基硅烷0.5%采用上述工艺配方，通过挤出机的挤出工艺流程和条件，即由温度控制在 290-340°C之间的挤出机挤出，通过机头齿轮泵输送到薄膜T型模具喷头保温箱，在保温 箱上装备有计量泵，聚苯硫醚和含芳杂环的聚苯硫醚熔体由计量泵输送到装备有以宽为 1. 6mm长为570mm的T型模具，熔体由T型模具喷出形成厚为1. 6mm宽为570mm的片材，片 材在保温为260°C的带式通道，由通道输送到双向牵伸的通道，在由通道输送到三级双轴压 轮将其碾压并牵伸处理成厚为0. 030mm幅宽为2000mm的聚苯硫醚复合薄膜，最后将其边幅 修剪整齐，通过收卷机的收卷成薄膜卷。双向牵伸聚苯硫醚复合薄膜的工艺条件1).双向牵伸的通道温度控制在140°C，牵伸倍率4. 2，牵伸速度为42m/min，并通 入氮气。2).双轴压轮的压力在1. 4Mpa，其温度保持在131°C。3).收卷机的收卷速度在55m/min。4).热处理时间为12秒，热处理温度260°C其薄膜的各种特性将在表一中表示出来。实例4采用上述工艺条件和流程将预处理好的聚苯硫醚树脂和含芳杂环的聚苯硫醚树
脂，然后采用以下配方将其处理成混合物。1)含⑷芳杂环的聚苯硫醚树脂24%聚苯硫醚树脂70%蓖麻油磷酸酯盐0.6%
BHT (2，6- 二叔丁基-4-甲基苯酚)聚苯硫醚酰胺纳米级碳酸镁3-甲基丙烯氧基丙基三甲基硅烷
0. 6% 3. 6% 0. 4% 0. 8%采用上述工艺配方通过挤出机的挤出工艺流程和条件，即由温度控制在 290-340°C之间的挤出机挤出，通过机头齿轮泵输送到薄膜T型模具喷头保温箱，在保温 箱上装备有计量泵，聚苯硫醚和含芳杂环的聚苯硫醚熔体由计量泵输送到装备有以宽为 1. 5mm长为560mm的T型模具，熔体由T型模具喷出形成厚为1. 5mm宽为560mm的片材，片 材在保温为136°C的带式通道，由通道输送到横向或纵向双向牵伸的通道，在由通道输送到 三级双轴压轮将其碾压并牵伸处理成厚为0. 035mm幅宽为2000mm的聚苯硫醚复合薄膜，最 后将其边幅修剪整齐，通过收卷机的收卷成薄膜卷双向牵伸聚苯硫醚复合薄膜的工艺条件1).双向牵伸的通道温度控制在138°C，牵伸倍率4. 5，牵伸速度为60m/min，并通 入氮气。2).双轴压轮的压力在2. 3Mpa，其温度保持在136°C之间。3).收卷机的收卷速度在65m/min。4).热处理时间为5秒，热处理温度270°C。其薄膜的各种特性将在表一中表示出来。实例 5采用上述工艺条件和流程将预处理好的聚苯硫醚树脂和含芳杂环的聚苯硫醚树 脂，然后采用以下配方将其处理成混合物。1)含(5)芳杂环的聚苯硫醚树脂 30%聚苯硫醚树脂60%高碳醇磷酸酯钠盐0.6%四季戊四醇酯0.8%聚苯硫醚酰胺5.8%纳米级碳酸锌0.4%3-甲基丙烯氧基丙基三甲基硅烷 2.5%采用上述工艺配方通过挤出机的挤出工艺流程和条件，即由温度控制在 290-340°C之间的挤出机挤出，通过机头齿轮泵输送到薄膜T型模具喷头保温箱，在保温箱 上装备有计量泵，聚苯硫醚和含芳杂环的聚苯硫醚熔体由计量泵输送到装备有以宽为2mm 长为600mm的T型模具，熔体由T型模具喷出形成厚为2mm宽为600mm的片材，片材在保温 为136°C的带式通道，由通道输送到双向牵伸的通道，再由通道输送到三级双轴压轮将其碾 压并牵伸处理成厚为0. 05mm幅宽为2000mm的聚苯硫醚复合薄膜，最后将其边幅修剪整齐， 通过收卷机的收卷成薄膜卷双向牵伸聚苯硫醚复合薄膜的工艺条件1).双向牵伸的通道温度控制在140°C，牵伸倍率5，牵伸速度为60m/min，并通入氮气。2).双轴压轮的压力在3Mpa，其温度保持在120°C。
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3).收卷机的收卷速度在65m/min。4).热处理时间为30秒，热处理温度240°C其薄膜的各种特性将在表一中表示出来。实例6采用上述工艺条件和流程将预处理好的聚苯硫醚树脂和含芳杂环的聚苯硫醚树
脂，然后采用以下配方将其处理成混合物。1)含(6)芳杂环的聚苯硫醚树脂35%聚苯硫醚树脂60%蓖麻油磷酸酯盐0.5%四季戊四醇酯；0.4%聚苯硫醚酰胺3.2%纳米级碳酸锌0.2%3-甲基丙烯氧基丙基三甲基硅烷0.7%采用上述工艺配方通过挤出机的挤出工艺流程和条件，即由温度控制在 290-340°C之间的挤出机挤出，通过机头齿轮泵输送到薄膜T型模具喷头保温箱，在保温 箱上装备有计量泵，聚苯硫醚和含芳杂环的聚苯硫醚熔体由计量泵输送到装备有以宽为 1. 4mm长为520mm的T型模具，熔体由T型模具喷出形成厚为1. 4mm宽为520mm的片材，片 材在保温为126°C的带式通道，由通道输送到双向牵伸的通道，在由通道输送到三级双轴压 轮将其碾压并牵伸处理成厚为0. 03mm幅宽为1940mm的聚苯硫醚复合薄膜，最后将其边幅 修剪整齐，通过收卷机的收卷成薄膜卷双向牵伸聚苯硫醚复合薄膜的工艺条件1).双向牵伸的甬道温度控制在1291，牵伸倍率4.4，牵伸速度为44m/min，并通 入氮气。2).双轴压轮的压力在0. 5_3Mpa，其温度保持在128°C。3).收卷机的收卷速度在49m/min。4).热处理时间为20秒，热处理温度244°C。其薄膜的各种特性将在表一中表示出来。实例7采用上述工艺条件和流程将预处理好的聚苯硫醚树脂和含芳杂环的聚苯硫醚树
脂，然后采用以下配方将其处理成混合物。1)含(7)芳杂环的聚苯硫醚树脂30%聚苯硫醚树脂62%高碳醇磷酸酯钠盐0.7%四季戊四醇酯0.8%聚苯硫醚酰胺4.4%纳米级碳酸镁0.6%3-甲基丙烯氧基丙基三甲基硅烷1.5% 采用上述工艺配方通过挤出机的挤出工艺流程和条件，即由温度控制在 290-340°C之间的挤出机挤出，通过机头齿轮泵输送到薄膜T型模具喷头保温箱，在保温箱上装备有计量泵，聚苯硫醚和含芳杂环的聚苯硫醚熔体由计量泵输送到装备有以宽为 1. 6mm长为590mm的T型模具，熔体由T型模具喷出形成厚为1. 6mm宽为590m的片材，片材 在保温为134°C的带式通道，由通道输送到双向牵伸的通道，再由通道输送到三级双轴压轮 将其碾压并牵伸处理成厚为0. 035mm幅宽为1780mm的聚苯硫醚复合薄膜，最后将其边幅修 剪整齐，通过收卷机的收卷成薄膜卷双向牵伸聚苯硫醚复合薄膜的工艺条件1).双向牵伸的甬道温度控制在1341，牵伸倍率4.8，牵伸速度为56111/1^11，并通 入氮气。2).双轴压轮的压力在2. 5Mpa，其温度保持在136°C。3).收卷机的收卷速度在60m/min。4).热处理时间为10秒，热处理温度251°C其薄膜的各种特性将在表一中表示出来。实例8采用上述工艺条件和流程将预处理好的聚苯硫醚树脂和含芳杂环的聚苯硫醚树 脂，然后采用以下配方将其处理成混合物。1)含⑶芳杂环的聚苯硫醚树脂 28%聚苯硫醚树脂62%
蓖麻油磷酸酯盐0. 7%
四季戊四醇酯0. 8%
聚苯硫醚酰胺5. 8%
纳米级碳酸锌0. 6%
3-甲基丙烯氧基丙基三甲基硅烷2. 1%采用上述工艺配方通过挤出机的挤出工艺流程和条件，即由温度控制在 290-340°C之间的挤出机挤出，通过机头齿轮泵输送到薄膜T型模具喷头保温箱，在保温 箱上装备有计量泵，聚苯硫醚和含芳杂环的聚苯硫醚熔体由计量泵输送到装备有以宽为 1. 8mm长为600mm的T型模具，熔体由T型模具喷出形成厚为1. 8mm宽为600mm的片材，片 材在保温为138°C的带式通道，由通道输送到双向牵伸的通道，再由通道输送到三级双轴压 轮将其碾压并牵伸处理成厚为0. 045mm幅宽为2000mm的聚苯硫醚复合薄膜，最后将其边幅 修剪整齐，通过收卷机的收卷成薄膜卷双向牵伸聚苯硫醚复合薄膜的工艺条件1).双向牵伸的甬道温度控制在1381，牵伸倍率4.8，牵伸速度为51111/1^11，并通 入氮气。2).双轴压轮的压力在0. 5_3Mpa，其温度保持在138°C。3).收卷机的收卷速度在55m/min。4).热处理时间为25秒，热处理温度244°C其薄膜的各种特性将在表一中表示出来。对比实施例1采用上述工艺条件和流程将预处理好的聚苯硫醚树脂和含芳杂环的聚苯硫醚树 脂，然后采用以下配方将其处理成混合物。
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1)含(1)芳杂环的聚苯硫醚树脂聚苯硫醚树脂纳米级碳酸锌3-甲基丙烯氧基丙基三甲基硅烷
30% 67% 0. 6%
2. 4%采用实例7的工艺条件，制得薄膜的各种特性将在表一中表示出来。对比实施例2采用上述工艺条件和流程将预处理好的聚苯硫醚树脂和含芳杂环的聚苯硫醚共 聚物树脂，然后采用以下配方将其处理成混合物。1)含(1)芳杂环的聚苯硫醚树脂 33%聚苯硫醚树脂62%聚苯硫醚酰胺5%采用实例8的工艺流程和条件，制得薄膜的各种特性将在表一中表示出来。三.聚苯硫醚纤维制造实例在上述聚苯硫醚薄膜制造实例1-8中，将挤出机的挤片模具换成喷丝模具，将碾 压牵伸装置换成多级卷绕牵伸装置。其余与聚苯硫醚薄膜制造实例1-8相同。四.聚苯硫醚注塑制品制造将含芳杂环的聚苯硫醚与聚苯硫醚掺合，用注塑机及相应的模具注塑所需制品。
1权利要求
一种聚苯硫醚复合薄膜或纤维，其特征在于用如下重量比的原料制成聚苯硫醚树脂60 90含芳杂环的聚苯硫醚树脂 0 35热稳定剂0.5 0.7抗氧剂 0.4 0.8高分子材料 3 5.8无机填料0.2 0.6有机填料0.5 2.5。
2.根据权利要求1所述聚苯硫醚复合薄膜或纤维，其特征在于所述热稳定剂是高碳 醇磷酸酯钠盐、蓖麻油磷酸酯盐的一种或两种的混合物；所述抗氧剂是BHA( 丁基羟基苯甲 醚)、BHT(2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、四季戊四醇酯中任一种；所述高分子材料是聚乙烯、 聚丙烯、聚四氟乙烯、聚酯、聚碳酸酯、聚苯硫醚酰胺、EVA、聚苯酯的中任一种或任意数种的 混合物；所述无机填料是炭黑、纳米级二氧化硅、纳米级石英砂、玻璃微珠、纳米级玻璃粉、 硅酸钙、硅酸铝、滑石、粘土、云母、硅藻土、硅石灰等硅酸盐、氧化铁、纳米级二氧化钛、氧化 锌、氧化铝、轻质碳酸钙、纳米级碳酸钙、碳酸镁、碳酸钙、碳酸锌、生石膏、硫酸钡、碳化硅、 氮化硅、氮化硼中任一种或任意数种的混合物；所述有机填料是磷酸酯类化合物/烷氧基 硅烷树脂，其中，磷酸酯类化合物是聚苯氧乙烯醚磷酸单酯、聚苯氧乙烯醚磷酸酯钠盐、聚 苯氧乙烯醚磷酸酯二乙胺、聚苯氧乙烯醚磷酸酯三乙胺、脂肪醇醚(7)磷酸酯三乙醇胺盐、 脂肪醇醚(9)磷酸酯三乙醇胺盐、辛醇磷酸酯MCPH、辛醇聚氧乙烯磷酸酯0ΡΕΚ、壬基酚磷酸 酯钾盐、高碳醇磷酸酯钠盐、磷酸化蓖麻油钠盐、蓖麻油磷酸酯盐、壬基酚醚磷酸单酯乙醇 胺盐、壬基酚聚氧乙烯(7)醚磷酸单酯、壬基酚聚氧乙烯(7)醚磷酸双酯、壬基酚聚氧乙烯 (4-10)醚磷酸单酯、壬基酚聚氧乙烯(4-10)醚磷酸双酯、壬基酚聚苯氧乙烯醚磷酸酯二乙 醇胺盐、壬基酚聚苯氧乙烯醚磷酸酯三乙醇胺盐、多元醇磷酸酯、高碳醇磷酸酯钠盐和磷酸 化蓖麻油钠盐、单硬脂酸、甘油硫酸酯钠盐、蓖麻油磷酸酯盐等磷酸酯盐中任一种或任意数 种的混合物；烷氧基硅烷树脂是乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、苯乙烯基三乙 氧基硅烷、苯乙烯基三甲氧基硅、3—甲基丙烯氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3—甲基丙烯 氧基丙基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯氧基丙基三甲氧基硅烷等烷氧基硅烷中任一种或任意 数种的混合物。
3.一种聚苯硫醚复合薄膜或纤维的制造方法，包括步骤①.将聚苯硫醚树脂、含芳杂环的聚苯硫醚树脂分别预处理，洗涤处理除去树脂中的 低聚物、环状化合物、反应副产物、反应助剂和其他杂质，这些杂质在树脂中的重量百分比 不超过0. 01% ；②.加入热稳定剂搅拌混合均勻，造粒成型；③.将粒料干燥，水份含量降到0.05%以下；④.按配比取聚苯硫醚粒料、含芳杂环的聚苯硫醚粒料、热稳定剂、抗氧剂、高分子材 料、无机填料、有机填料，混合均勻；⑤.将混合料用挤出机挤塑成薄膜或纤维。
4.根据权利要求3所述聚苯硫醚复合薄膜或纤维的制造方法，其特征在于所述步骤 ⑤挤塑薄膜的步骤是A.由挤出机的加热熔融装置将混合料熔融，熔融温度控制在290-340°C之间；B.由挤出机的计量泵将熔体送入挤塑膜具，挤塑成厚l_2mm宽500-600mm的片材；C.片材经挤出机内的保温通道送入双向牵伸通道，由挤出机的碾压、牵伸装置将片材 碾压、牵伸成厚0. 025-0. 05mm幅宽1500_2000mm的聚苯硫醚复合薄膜；保温通道的温度控 制在 120-140 0C ；D.将薄膜边幅修剪整齐，用收卷机的收成薄膜卷。
5.根据权利要求3所述聚苯硫醚复合薄膜或纤维的制造方法，其特征在于所述步骤 ⑤挤塑纤维的步骤是a.由挤出机的加热熔融装置将混合料熔融，熔融温度控制在290-340°C之间；b.由挤出机的计量泵将熔体送入挤塑膜具，纺成丝条；c.由多级卷绕机牵伸并卷收丝条，使其逐级变细，直到丝条直径符合要求，卷收成卷。
全文摘要
本发明是申请号为200810046575.1的发明专利申请的分案，是一种聚苯硫醚复合薄膜或纤维及其制备方法。该薄膜或纤维采用如下重量比的原料制得60-90的聚苯硫醚树脂、0-35的含芳杂环的聚苯硫醚树脂、0.5-0.7的热稳定剂、0.4-0.8的抗氧剂、3-5.8的高分子材料、0.2-0.6的无机填料和0.5-2.5的有机填料。制备方法是将聚苯硫醚树脂、含芳杂环的聚苯硫醚树脂预处理后，加入热稳定剂混合均匀、造粒成型，再将上述粒料干燥加入抗氧剂、高分子材料、无机填料、有机填料，混合均匀；最后，使用挤出机将上述混合料挤塑成薄膜或纤维。该薄膜或纤维绝缘性能优越、自身的结构强度高，韧性和拉伸断裂伸长率明显优于现有技术制造的薄膜或纤维。
文档编号C08L23/12GK101921486SQ20101028589
公开日2010年12月22日 申请日期2008年11月17日 优先权日2008年11月17日
发明者陈逊 申请人:德阳科吉高新材料有限责任公司