专利名称：一种玻纤增强聚苯醚聚苯乙烯合金组合物及其制备方法
技术领域：
本发明属于高分子复合材料领域，涉及一种聚苯醚聚苯乙烯合金组合物及其制备方法。
背景技术：
聚苯醚是美国通用电器公司于20世纪60年代中期开发的热塑性树脂，属五大通用工程塑料之一。聚苯醚化学名称为聚2，6- 二甲基-1，4苯醚，聚苯醚是以2，6- 二甲基苯酚为原料，甲苯或甲醇为溶剂，铜胺络合物为催化剂，通入氧气，经氧化耦合的方法缩聚制得的。聚苯醚无毒，相对密度仅1. 06，力学强度高、尺寸稳定性和耐热性好，玻璃化温度高达211°C，熔点268°C，能在_160°C _190°C下连续工作，高温下的耐蠕变性是所有热塑性工程塑料中最优的；耐水性优良，吸水率小于0. 05% ；所以非常适合用于制作水处理制件。但聚苯醚具有熔融流动性差，成型困难的缺点。由于聚苯醚与聚苯乙烯的相容性非常好，能在很宽的范围完全共混形成合金，且合金只有一个玻璃化转变温度(Tg)，通过在聚苯醚中掺混聚苯乙烯改性后，可以大大改善聚苯醚的成型加工性能，但同时确降低了聚苯醚材料的耐热性，加入玻璃纤维可以提高材料机械性能的同时，提高材料的耐热性。聚苯醚是极性很弱的聚合物，与玻璃纤维的粘结性差，导致玻纤增强材料的表面浮纤很严重，影响使用效果。配方中需要加入相容化改性剂，提高两者的结合力，提高树脂对玻纤的包覆性，从而改善组合物材料的微观形态和表观效果。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷而提供一种玻纤增强聚苯醚聚苯乙烯复合材料及其制备方法。为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案得以实现一种玻纤增强聚苯醚聚苯乙烯合金组合物，包括以下组分及其重量分数聚苯醚树脂20-60%聚苯乙烯10-50%玻璃纤维10-30%聚苯醚和玻璃纤维的相容化改性剂 0.5-5%抗氧剂和其他加工助剂0.3-2%所述的聚苯醚(PPO)树脂的特征粘度为0. 3-0. 6dl/g。所述的聚苯乙烯为通用聚苯乙烯(GPPS)或抗抗冲聚苯乙烯(HIPS)。所述的玻璃纤维选自无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维、无碱玻璃纤维、高强玻璃纤维中的一种或几种，其纤维直径为5-15um，优选9-13um。所述的聚苯醚和玻璃纤维的相容化改性剂选自苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)， 聚苯乙烯-g_马来酸酐(PS-g-MAH)，聚苯醚-g-马来酸酐(PPO-g-MAH)，苯乙烯-马来酸酐-丙烯晴共聚物等。
所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、含硫酯类抗氧剂中的一种或几种，受阻酚类抗氧剂可以是1010，1098，1076等，亚磷酸酯类抗氧剂可以是168，PEPQ等。所述的含硫酯类抗氧剂为硫代二丙酸二(十八)酯(DSTP)。所述的其他加工助剂为润滑剂，润滑剂可以是N，N’_乙撑双硬脂酰胺(EBS)，硅酮 (GM-100)，聚乙烯蜡(A-CMOA)，季戊四醇酯(PETQ或丽科蜡E等。一种制备上述玻纤增强聚苯醚聚苯乙烯复合材料的方法，包含以下步骤(1)按上述重量分数称好聚苯醚、聚苯乙烯、聚苯醚和玻璃纤维的相容化改性剂， 抗氧剂，加工助剂；(2)将称量好的物料投入高速混合机中搅拌，混合均勻；(3)然后将混合均勻的物料加入双螺杆挤出机的加料口 ；(4)玻璃纤维从第一个排气口加入，物料经熔融挤出，造粒。所述的双螺杆挤出机的加工工艺如下双螺杆挤出机一区温度220_260°C，二区温度230-270°C，三区温度240-290°C，四区温度240_290°C，五区温度240_290°C，六区温度 245-285°C，机头温度 260-290°C，主机转速是 15-35HZ。聚苯醚的极性低，与玻璃纤维粘结性差，玻纤增强PP0/PS不仅力学性能差，而且表面浮纤很严重，本发明通过添加PPO与玻璃纤维的相容化剂，显著提高了玻纤增强PPO/ PS合金的物理机械性能，打出的制件具有很好的表面。所以，本发明具有以下有益效果1本发明采用了 PPO与玻璃纤维的相容化剂，所制得的玻纤增强PP0/PS合金组合物具有优异的机械性能。2本发明制得的PP0/PS合金组合物材料打出的制件具有很好的表面。3本发明提出的玻纤增强PP0/PS合金组合物的制备工艺简单。
具体实施例方式以下结合实施例对本发明进一步说明。机械性能测试方法本发明的组合物采用ASTM标准注塑，测试试样，使用塑料注塑机在260-290°C下注塑成型。样条尺寸(宽度X厚度)分别为拉伸样条(哑铃型)，^。!!!!!!※^!!!!!!※〗.〗!!!!!!； 弯曲样条，127mmX13mmX3. 2mm ；无缺口冲击样条，127mmX 13mmX3. 2mm ；缺口冲击样条， 127mmX13mmX3. 2mm，V 型缺口，缺口深度为 1/5 ；1拉伸强度按ASTM D638测试，拉伸速度为5mm/min ；2弯曲强度和弯曲模量按ASTM D790测试，弯曲速度为1. 25mm/min ；3缺口冲击强度按ASTMD256测试；4 密度按 ASTM D792 测试；5 灰分按 ASTM D2584 测试；6热变形温度按ASTM D648测试，所加压力为1. 82MPa ；7熔融指数按ASTM D1238测试，测试温度为280°C，测试压力为10KG。试样成型后在温度为(23士2) °C、湿度为(50士5) %的标准环境中放置IMi后测试，测试环境为(23 士 2) °C、湿度为(50 士 5)%。实施例1
(1)称取聚苯醚45%，聚苯乙烯37%，相容剂苯乙烯-马来酸酐共聚物3%，抗氧剂1010/168(1 1)0. 4%，润滑剂GM-100 0. 8%，玻璃纤维含量控制为15%(2)将称量好的物料投入高速混合机中搅拌，混合均勻；(3)将混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中；(4)玻璃纤维从挤出机的第一个排气口加入，经熔融共混，挤出造粒成组合物材料。其中，双螺杆各段温度设置分别为双螺杆挤出机一区温度230-250°C，二区温度 240-260 °C，三区温度260-280 °C，四区温度270-290 °C，五区温度270-290 °C，六区温度 265-285°C，机头温度 270-290°C，主机转速是 15-35HZ。实施例2(1)称取聚苯醚40%，聚苯乙烯37%，相容剂苯乙烯-马来酸酐共聚物3%，抗氧剂1010/168(1 1)0.4%，润滑剂GM-100 0. 8%，玻璃纤维含量控制为20% ；(2)将称量好的物料投入高速混合机中搅拌，混合均勻；(3)将混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中；(4)玻璃纤维从挤出机的第一个排气口加入，经熔融共混，挤出造粒成组合物材料。其中，双螺杆各段温度设置分别为双螺杆挤出机一区温度230-250°C，二区温度 240-260 °C，三区温度260-280 °C，四区温度270-290 °C，五区温度270-290 °C，六区温度 265-285°C，机头温度 270-290°C，主机转速是 15-35HZ。实施例3(1)称取聚苯醚40%，聚苯乙烯25%，相容剂苯乙烯-马来酸酐共聚物5%，抗氧剂1010/168(1 1)0.4%，润滑剂GM-100 0. 8%，玻璃纤维含量控制为30% ；(2)将称量好的物料投入高速混合机中搅拌，混合均勻；(3)将混合好的物料加入到双螺杆挤出机的料斗中；(4)玻璃纤维从挤出机的排气口加入，经熔融共混，挤出造粒成组合物材料。其中，双螺杆各段温度设置分别为一区温度230-250°C，二区温度240-260°C，三区温度 260-280 °C,四区温度270-290 °C，五区温度270-290 °C，六区温度265-285 °C，机头温度 270-290°C，主机转速是 15-35HZ。对上述产品进行检测，其结果如下
权利要求
1.一种玻纤增强聚苯醚聚苯乙烯合金组合物，其特征在于包括以下组分及其重量分数聚苯醚树脂20-60%聚苯乙烯10-50%玻璃纤维10-30%聚苯醚和玻璃纤维的相容化改性剂 0.5-5%抗氧剂和其他加工助剂0. 3-2 %。
2.根据权利要求1所述的玻纤增强聚苯醚聚苯乙烯合金组合物，其特征在于所述的聚苯醚树脂的特征粘度为0. 3-0. 6dl/g ；所述聚苯乙烯为通用聚苯乙烯或抗冲聚苯乙烯。
3.根据权利要求1所述的玻纤增强聚苯醚聚苯乙烯合金组合物，其特征在于所述的玻璃纤维选自无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维、无碱玻璃纤维或高强玻璃纤维中的一种或几种，其纤维直径为5-15um。
4.根据权利要求1所述的玻纤增强聚苯醚聚苯乙烯合金组合物，其特征在于所述的聚苯醚和玻璃纤维的相容化改性剂选自苯乙烯-马来酸酐共聚物，聚苯乙烯-g_马来酸酐， 聚苯醚-g_马来酸酐或苯乙烯-马来酸酐-丙烯晴共聚物。
5.根据权利要求1所述的玻纤增强聚苯醚聚苯乙烯合金组合物，其特征在于所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂或含硫酯类抗氧剂中的一种或几种；
6.根据权利要求5所述的玻纤增强聚苯醚聚苯乙烯合金组合物，其特征在于所述的含硫酯类抗氧剂为硫代二丙酸二(十八)酯。
7.根据权利要求1所述的玻纤增强聚苯醚聚苯乙烯合金组合物，其特征在于所述的其他加工助剂为润滑剂。
8.根据权利要求7所述的玻纤增强聚苯醚聚苯乙烯合金组合物，其特征在于所述的润滑剂为N，N’ -乙撑双硬脂酰胺，硅酮，聚乙烯赌，季戊四醇酯或丽科蜡E。
9.一种制备权利要求1-8中任一所述的玻纤增强聚苯醚聚苯乙烯复合材料的方法，其特征在于包含以下步骤(1)按权利要求1所述的重量分数称好聚苯醚、聚苯乙烯、聚苯醚和玻璃纤维的相容化改性剂、抗氧剂和加工助剂；(2)将称量好的物料投入高速混合机中搅拌，混合均勻；(3)然后将混合均勻的物料加入双螺杆挤出机的加料口；(4)玻璃纤维从第一个排气口加入，物料经熔融挤出，造粒；
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于所述的双螺杆挤出机的加工工艺为双螺杆挤出机一区温度220-260°C，二区温度230-270°C，三区温度240_290°C，四区温度 240-290°C，五区温度240-290°C，六区温度245-285°C，机头温度260_290°C，主机转速是 15-;35HZ。
全文摘要
本发明公开了一种玻纤增强聚苯醚聚苯乙烯合金组合物及其制备方法，该合金组合物包括以下组分及其重量分数聚苯醚树脂20-60％，聚苯乙烯10-50％，玻璃纤维10-30％，聚苯醚和玻璃纤维的相容化改性剂0.5-5％，抗氧剂和其他加工助剂0.3-2％。本发明采用了PPO与玻璃纤维的相容化剂，所制得的玻纤增强PPO/PS合金组合物具有优异的机械性能；由本发明制得的PPO/PS合金组合物材料打出的制件具有很好的表面；且该合金玻纤增强聚苯醚聚苯乙烯合金组合物的制备工艺简单。
文档编号C08K13/04GK102558825SQ20101061793
公开日2012年7月11日 申请日期2010年12月30日 优先权日2010年12月30日
发明者吴安琪 申请人:合肥杰事杰新材料股份有限公司