一种高性能聚苯硫醚与聚酰胺合金材料及其制备方法与流程

文档序号:15682963发布日期:2018-10-16 20:45阅读:213来源:国知局

本发明属于材料技术领域,特别涉及一种合金材料及其制备方法。



背景技术:

聚苯硫醚材料是一种重要的特种工程塑料,具有高温稳定性、高耐化学性、高刚性、高强度、和高温下极好的抗蠕变性能。在航天、军工、流体工程、汽车等行业有极其重要的应用。但由于其价格极高,且加工成型难度高,极大的限制了聚苯硫醚的使用范围。



技术实现要素:

本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种具有高耐热性和高强度的聚苯硫醚与聚酰胺合金材料。

为了达到上述目的,本发明所设计的一种高性能聚苯硫醚与聚酰胺合金材料,由以下重量百分比的原料组成:

作为优选,所述相容剂可以是pp-mah、sebs-mah、poe-mah、ptw和环氧树脂中的一种或多种的组合。

作为优选,所述润滑剂可以是ebs、pets、taf、pe蜡、op蜡、硅硐、硅油和介酸酰胺中的一种或多种的组合。

作为优选,所述主抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1098、抗氧剂9228中的一种;所述抗氧剂1010为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯,抗氧剂1076为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯,抗氧剂1098为n,n'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺,抗氧剂9228为双(2,4—二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯。

作为优选,所述辅助抗氧剂为抗氧剂168和抗氧剂626中的一种;所述抗氧剂168为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯,抗氧剂626为双(2,4-二叔丁基苯酚)季戊四醇二亚磷酸酯。

作为优选,所述抗uv剂为uv944、uv531、uv770、uv329和uv328中的一种或多种的组合。

作为优选,所述高性能聚苯硫醚与聚酰胺合金材料,由以下重量百分比的原料组成:

本发明的另一目的是提供一种高性能聚苯硫醚与聚酰胺合金材料的制备方法,包括如下具体步骤:

1、烘干处理:先将pps树脂与ppa树脂在120℃条件下烘干4-6小时备用;

2、称量混合:按照配方重量比依次在高速拌料机里加入pps树脂、ppa树脂、相容剂等料粒,并高速混合机进行均匀分散5分钟,加入润滑剂、抗氧剂、抗uv剂等粉状助剂,再拌3分钟;

3、熔融挤出:将混合好的物料加入双螺杆挤出机中,在熔融挤出的同时,在第五节螺筒引入无碱玻璃纤维熔融挤出,熔融挤出温度第一区到模头依次为265℃、275℃、280℃、285℃、285℃、280℃、280℃、280℃、280℃、280℃、300℃。螺杆转速为330转/分,喂料为24转/分;

4、挤出切粒:对挤出的物料进行冷却、风干、切粒、过振动筛、均化罐均化包装得到成品。

聚苯硫醚的高温稳定性非常好,但是因为熔体流动性差,导至加工难度非常大。所以本发明引入少量的ppa树脂作为第二基材进行合金改性。通过不同的配比发现,ppa树指含量过高后,材料的高温稳定性下降。而ppa含量过少,材料的加工性能没有明显的改善。同时发现选用ppa材料加入30%玻璃纤维之后,其耐温性能达到300度,弯曲模量达到15000mpa,而单纯的pps+30%玻璃纤维热变形仅有275度,弯曲模量11000mpa左右。说明本发明不仅改善了pps的加工性能,而且大幅提高了材料耐热及强度。现有技术有pps树脂与pa树脂合金材料,但是没有pps与ppa进行合金的,本发明与现有技术中主要的区别是热变形温度高达300度,弯曲模量达到15000mpa,是现有材料的1.5倍以上。

此外,本发明通过引入聚邻苯二甲酰胺树脂,加入合适的相容剂及其它助剂。在保证材料性能的情况下,价格下降了20%以上,且加工成型难度大大降低,电耗降低10%以上。

具体实施方式

实施例1

一种高性能聚苯硫醚与聚酰胺合金材料,由以下重量百分比的原料组成:

通过如下方法制备得到:

1、烘干处理:先将pps树脂与ppa树脂在120℃条件下烘干4-6小时备用;

2、称量混合:按照配方重量比依次在高速拌料机里加入pps树脂、ppa树脂、相容剂pp-mah等料粒,并高速混合机进行均匀分散5分钟,加入润滑剂ebs、主抗氧剂1010、辅助抗氧剂168、抗uv剂uv944等粉状助剂,再拌3分钟;

3、熔融挤出:将混合好的物料加入双螺杆挤出机中,在熔融挤出的同时,在第五节螺筒引入无碱玻璃纤维熔融挤出,熔融挤出温度第一区到模头依次为265℃、275℃、280℃、285℃、285℃、280℃、280℃、280℃、280℃、280℃、300℃。螺杆转速为330转/分,喂料为24转/分;

4、挤出切粒:对挤出的物料进行冷却、风干、切粒、过振动筛、均化罐均化包装得到成品。

实施例2

一种高性能聚苯硫醚与聚酰胺合金材料,由以下重量百分比的原料组成:

通过如下方法制备得到:

1、烘干处理:先将pps树脂与ppa树脂在120℃条件下烘干4-6小时备用;

2、称量混合:按照配方重量比依次在高速拌料机里加入pps树脂、ppa树脂、相容剂sebs-mah等料粒,并高速混合机进行均匀分散5分钟,加入润滑剂pets、主抗氧剂1076、辅助抗氧剂626、抗uv剂uv531等粉状助剂,再拌3分钟;

3、熔融挤出:将混合好的物料加入双螺杆挤出机中,在熔融挤出的同时,在第五节螺筒引入无碱玻璃纤维熔融挤出,熔融挤出温度第一区到模头依次为265℃、275℃、280℃、285℃、285℃、280℃、280℃、280℃、280℃、280℃、300℃。螺杆转速为330转/分,喂料为24转/分;

4、挤出切粒:对挤出的物料进行冷却、风干、切粒、过振动筛、均化罐均化包装得到成品。

实施例3

一种高性能聚苯硫醚与聚酰胺合金材料,由以下重量百分比的原料组成:

通过如下方法制备得到:

1、烘干处理:先将pps树脂与ppa树脂在120℃条件下烘干4-6小时备用;

2、称量混合:按照配方重量比依次在高速拌料机里加入pps树脂、ppa树脂、相容剂poe-mah等料粒,并高速混合机进行均匀分散5分钟,加入润滑剂pets、主抗氧剂1098、辅助抗氧剂626、抗uv剂uv770等粉状助剂,再拌3分钟;

3、熔融挤出:将混合好的物料加入双螺杆挤出机中,在熔融挤出的同时,在第五节螺筒引入无碱玻璃纤维熔融挤出,熔融挤出温度第一区到模头依次为265℃、275℃、280℃、285℃、285℃、280℃、280℃、280℃、280℃、280℃、300℃。螺杆转速为330转/分,喂料为24转/分;

4、挤出切粒:对挤出的物料进行冷却、风干、切粒、过振动筛、均化罐均化包装得到成品。

实施例4

一种高性能聚苯硫醚与聚酰胺合金材料,由以下重量百分比的原料组成:

通过如下方法制备得到:

1、烘干处理:先将pps树脂与ppa树脂在120℃条件下烘干4-6小时备用;

2、称量混合:按照配方重量比依次在高速拌料机里加入pps树脂、ppa树脂、相容剂等料粒,并高速混合机进行均匀分散5分钟,加入润滑剂pets、主抗氧剂9228、辅助抗氧剂626、抗uv剂uv944等粉状助剂,再拌3分钟;

3、熔融挤出:将混合好的物料加入双螺杆挤出机中,在熔融挤出的同时,在第五节螺筒引入无碱玻璃纤维熔融挤出,熔融挤出温度第一区到模头依次为265℃、275℃、280℃、285℃、285℃、280℃、280℃、280℃、280℃、280℃、300℃。螺杆转速为330转/分,喂料为24转/分;

4、挤出切粒:对挤出的物料进行冷却、风干、切粒、过振动筛、均化罐均化包装得到成品。

样条注塑及测试将做好的材料在120℃条件下烘干4-6小时,在注塑机中通过标准样条模具制成样条;在温度23℃、湿度50%的试验室环境下静置24小时后进行性能测试,对比性能。

本发明聚苯硫醚与聚酰胺合金材料与现有聚苯硫醚材料在耐热性和强度等性能方面的对比测试数据如下:

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