本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种聚醚醚酮/聚酰亚胺/聚苯硫醚三元合金及其制备方法。
背景技术：
聚醚醚酮(PEEK)、聚酰亚胺(TPI)、聚苯硫醚(PPS)都是高性能特种工程塑料，因其在性能和生产方面的突出特点，不论是作为结构材料或是作为功能性材料，其巨大的应用前景已经得到充分的认识，被广泛应用于航空航天、汽车制造、电子电气、医疗和食品加工等领域。但是，其中PEEK作为一种半结晶性的高聚物，虽然熔点(Tm)为343℃，但玻璃化转变温度(Tg)只有143℃，在温度高于Tg时，强度和模量都迅速下降。因此，在高温环境下对材料的尺寸稳定性要求特别高的场合限制了PEEK的应用。而TPI一般为非晶结构聚合物，耐溶剂性相对较差，限制了其在很多工业领域，而且其流动性较差，加工比较困难。PPS因具有优良的耐高温、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，通过填充与其他高性能工程塑料配合使用，发挥其独特的性能优势。共混是开发新材料的一个重要的方法，可以获得优异的综合性能，相对于在主链结构上引入新基团和共聚来说，具有成本低廉的优势。目前，国内诸多科研院所和高校已对聚醚醚酮与聚酰亚胺共混物的共混行为及合金性能进行了大量研究，如专利CN102134384A公开了一种聚醚醚酮/聚醚酰亚胺/聚醚砜三元塑料合金颗粒料及其制备方法，不仅降低了成本，而且提高了其综合性能。另一方面，大量研究结果也表明，TPI与PEEK共混合金材料有助于提高PEEK的高温尺寸稳定性及改善TPI的耐溶剂性；聚醚醚酮/聚苯硫醚共混体系能明显改善两者相容性并提高其力学性能，发挥PEEK与PPS的优异性能。本发明的目的是基于现有特种工程塑料单一品种性能上的限制，以及单一产品市场价格昂贵等问题，制备一种高性价比的聚醚醚酮/聚酰亚胺/聚苯硫醚三元合金材料，使其在性能上和价格上全面满足工程应用的需求。
技术实现要素：
为了克服现有单一材料性能上的限制，在降低成本的同时更好地发挥材料的综合优势，本发明的目的是提供一种具较高性价比的聚醚醚酮/聚酰亚胺/聚苯硫醚三元合金。本发明的另一个目的是提供上述聚醚醚酮/聚酰亚胺/聚苯硫醚三元合金的制备方法，该方法成型工艺简单，适用于工业化生产。本发明的技术方案如下：本发明提供了一种聚醚醚酮/聚酰亚胺/聚苯硫醚三元合金，该合金由包含以下重量份的组分制成：聚醚醚酮5-90份，聚酰亚胺5-90份，聚苯硫醚5-90份。所述合金各组分的重量份数为：聚醚醚酮20-50份，聚酰亚胺30-40份，聚苯硫醚20-40份。所述聚醚醚酮的粘均分子量为15000-65000。所述聚酰亚胺的粘均分子量为15000-55000。所述聚苯硫醚的粘均分子量为15000-50000。上述聚醚醚酮/聚酰亚胺/聚苯硫醚三元合金的制备方法，包括以下步骤：(1)按照以下重量份数称取各组分原料：聚醚醚酮5-90份，聚酰亚胺5-90份，聚苯硫醚5-90份，加热干燥；(2)将步骤(1)所得聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚苯硫醚在高速搅拌机中搅拌，混合均匀；(3)将步骤(2)所得混合均匀的物料投入双螺杆挤出机，在温度为300-370℃下挤出造粒，冷却切粒、干燥，即得到聚醚醚酮/聚酰亚胺/聚苯硫醚三元合金粒料。步骤(1)中所述干燥温度为100-140℃，干燥时间为2-6h。步骤(2)中所述搅拌时间5-15min。步骤(3)中所述挤出造粒时双螺杆挤出机的螺杆转速为10-30r/min。本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：1、本发明克服了现有特种工程塑料单一品种性能上的不足，发挥了三种特种工程塑料的性能优势，制备了一种综合性能优异的聚醚醚酮/聚酰亚胺/聚苯硫醚三元合金材料。2、本发明制备的聚醚醚酮/聚酰亚胺/聚苯硫醚三元合金在提高性能的同时，通过共混复配克服了单一原料价格昂贵的缺陷，很大程度上降低了成本，得到一种高性价比合金材料，全面满足其在工程应用上的需求。3、本发明中采用的制备方法成型工艺简单，适用于连续化工业生产。具体实施方式以下结合具体实施例对本发明作进一步的说明。实施例1按照下面的重量称取原料：聚醚醚酮90份，聚酰亚胺5份，聚苯硫醚5份，按照上述重量称取各组分原料，将称量好的聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚苯硫醚在100-140℃下干燥2-6h；然后在高速搅拌机中高速搅拌5-15min混合均匀；将混合均匀的物料投入双螺杆挤出机，在温度为300-370℃下挤出造粒，螺杆转速在10-30r/min，冷却切粒、干燥，得到聚醚醚酮/聚酰亚胺/聚苯硫醚三元合金粒料。实施例2按照下面的重量称取原料：聚醚醚酮5份，聚酰亚胺90份，聚苯硫醚5份，按照上述重量称取各组分原料，将称量好的聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚苯硫醚在100-140℃下干燥2-6h；然后在高速搅拌机中高速搅拌5-15min混合均匀；将混合均匀的物料投入双螺杆挤出机，在温度为300-370℃下挤出造粒，螺杆转速在10-30r/min，冷却切粒、干燥，得到聚醚醚酮/聚酰亚胺/聚苯硫醚三元合金粒料。实施例3按照下面的重量称取原料：聚醚醚酮5份，聚酰亚胺5份，聚苯硫醚90份，按照上述重量称取各组分原料，将称量好的聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚苯硫醚在100-140℃下干燥2-6h；然后在高速搅拌机中高速搅拌5-15min混合均匀；将混合均匀的物料投入双螺杆挤出机，在温度为300-370℃下挤出造粒，螺杆转速在10-30r/min，冷却切粒、干燥，得到聚醚醚酮/聚酰亚胺/聚苯硫醚三元合金粒料。实施例4按照下面的重量称取原料：聚醚醚酮50份，聚酰亚胺30份，聚苯硫醚20份，按照上述重量称取各组分原料，将称量好的聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚苯硫醚在100-140℃下干燥2-6h；然后在高速搅拌机中高速搅拌5-15min混合均匀；将混合均匀的物料投入双螺杆挤出机，在温度为300-370℃下挤出造粒，螺杆转速在10-30r/min，冷却切粒、干燥，得到聚醚醚酮/聚酰亚胺/聚苯硫醚三元合金粒料。实施例5按照下面的重量称取原料：聚醚醚酮20份，聚酰亚胺40份，聚苯硫醚40份，按照上述重量称取各组分原料，将称量好的聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚苯硫醚在100-140℃下干燥2-6h；然后在高速搅拌机中高速搅拌5-15min混合均匀；将混合均匀的物料投入双螺杆挤出机，在温度为300-370℃下挤出造粒，螺杆转速在10-30r/min，冷却切粒、干燥，得到聚醚醚酮/聚酰亚胺/聚苯硫醚三元合金粒料。表1表2原料名称价格范围生产厂家聚醚醚酮(PEEK)155000-485000元/吨英国威格斯公司聚酰亚胺(TPI)25800-45500元/吨美国杜邦公司聚苯硫醚(PPS)42000-96000元/吨日本宝理公司从表1中按照ASTM标准测试所得数据可以看出，本发明制备的聚醚醚酮/聚酰亚胺/聚苯硫醚三元合金综合性能优异，克服了现有特种工程塑料单一品种性能上的不足，发挥了三种特种工程塑料的性能优势；另一方面，从表2数据也可以看出，在提高性能的同时通过共混熔融挤出造粒，克服了单一原料价格昂贵的缺陷，根据原料市场价格的变动灵活调整个各组分的比例以降低成本，得到一种高性价比合金材料，在性能上和价格上全面满足其在工程应用上的需求。上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。