高光泽耐磨PPO复合材料及其制备方法与流程

文档序号:15761726发布日期:2018-10-26 19:23阅读:747来源:国知局
本发明涉及高分子聚合物领域,特别是涉及高光泽耐磨ppo复合材料及其制备方法。
背景技术
:聚苯醚(ppo)树脂作为工程塑料,具有密度低,耐高温,优良的力学和尺寸稳定性,同时具有低吸湿和优异的耐化学性能,通过与ps、pa或pp等树脂进行共混改性,制成阻燃、增强等合金材料,在家电、汽车和电子电气等领域已得到广泛应用。除了传统的绝缘或支撑结构组件外,ppo合金材料作为食品接触、外观和承压等部件也愈加频繁,该类材料除了需有高性能,良好的外观效果外,还对耐刮擦耐磨等性能提出了更高的要求。因此,改善ppo复合材料的耐磨性能,对于提升材料综合应用价值具有重要意义。现有工艺中记载了一种ppo/hips复合材料,采用玻璃纤作为增强剂,芳纶和二硫化钼等作为耐磨剂,但是该复合材料无法兼具高光泽、高耐磨性和高力学性能等效果。技术实现要素:基于此,有必要针对上述问题,提供一种ppo复合材料,具有高耐磨性,同时兼具良好的外观光泽度和优异的力学性能。本发明提供一种高光泽耐磨ppo复合材料。具体技术方案为:一种高光泽耐磨ppo复合材料,包括有以下重量份数的原料:所述光泽耐磨剂由as树脂与聚四氟乙烯混合制备而成。在其中一个实施例中,所述as树脂与所述聚四氟乙烯的重量比为3-4:7。as树脂与聚四氟乙烯两者复配的配比与ppo复合材料的耐磨性能有着密切关系,优选as树脂与所述聚四氟乙烯的重量比为4:7。在其中一个实施例中,所述相容剂由马来酸酐接枝sebs和马来酸酐接枝ppo树脂混合制备而成。在其中一个实施例中,所述马来酸酐接枝sebs与所述马来酸酐接枝ppo树脂的重量比1-2:5。ppo复合材料的相容性和韧性与相容剂组分两者的配比有着密切关系,优选地,马来酸酐接枝sebs和马来酸酐接枝ppo树脂的质量比为1.5:5时,相容效果较好,同时材料的冲击强度也较好。在其中一个实施例中,所述ppo树脂的特性粘度为0.43-0.47dl/g。在其中一个实施例中,所述pok树脂在250℃,2.16kg的测试条件下的熔体流动速率为15-25g/10min。筛选ppo树脂和pok树脂的特性粘度和熔体流动速率,确保上述ppo复合材料满足加工成型要求。在其中一个实施例中,所述抗氧剂由n,n'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺和双(2,4—二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯混合制备而成。在其中一个实施例中,所述n,n'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺与所述双(2,4—二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯的重量比为1:2-5。在其中一个实施例中,所述其他助剂选自氧化锌、氧化镁或硫化锌。上述其他助剂可提高ppo复合材料的热稳定性能,有利于加工稳定性。本发明还提供上述ppo复合材料的制备方法,包括以下步骤:将所述ppo树脂、pok树脂、相容剂、光泽耐磨剂、抗氧剂和其他助剂混合均匀,熔融挤出造粒,即得。与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:上述ppo复合材料,采用了ppo树脂和pok树脂复合体系,并对两种树脂的加工性、相容性、耐磨性进行匹配研究,添加了由as树脂与聚四氟乙烯混合制备而成光泽耐磨剂,上述光泽耐磨剂不仅可结合pok树脂高耐磨特性,显著提高ppo复合材料的耐磨性能,还能提高其光泽度,确保复合材料具有良好的外观。并可通过调整光泽耐磨剂中两种原料的重量比,进一步获得高光泽耐磨性的ppo复合材料。进一步地,相容剂选择马来酸酐接枝sebs和马来酸酐接枝ppo树脂的混合物,保证了ppo树脂和pok树脂高效相容,有利于保持ppo复合材料的高强度和韧性,确保复合材料在使用过程中具有优异的力学性能。并可通过调整相容剂中两种原料的重量比,获得高韧性、高冲击强度的ppo复合材料。具体实施方式为了便于理解本发明,下面将对本发明进行更全面的描述。本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明公开内容理解更加透彻全面。除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的
技术领域
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。以下结合具体实施例对本发明的ppo复合材料及其制备方法作进一步详细的说明。以下具体实施方式中所有原料均来源于市售。实施例1本实施例提供一种ppo复合材料及其制备方法,包括以下步骤:步骤1、称取原料按照表1所示的重量份数称取各原料。表1原料重量份数(份)聚苯醚(ppo)树脂51.5聚酮(pok)树脂15光泽耐磨剂20相容剂12.5抗氧剂0.6氧化锌0.4其中,光泽耐磨剂由丙烯腈-苯乙烯共聚物(as树脂)和聚四氟乙烯按质量比3:7混合制备而成。相容剂由马来酸酐接枝sebs和马来酸酐接枝ppo树脂按质量比1:5混合制备而成。其中,sebs是氢化sbs,sbs是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。抗氧剂由n,n'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺和双(2,4—二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯按质量比1:3混合制备。ppo树脂的特性粘度为0.45dl/g,pok树脂在250℃,2.16kg的测试条件下的熔体流动速率为20g/10min。步骤2、预混料的制备将as树脂和聚四氟乙烯置于搅拌速度为350r/min的高速搅拌机中搅拌处理1min,得光泽耐磨剂。将马来酸酐接枝sebs和马来酸酐接枝ppo树脂置于搅拌速度为350r/min的高速搅拌机中搅拌处理3min,得相容剂。将n,n'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺和双(2,4—二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯置于搅拌速度为400r/min的高速搅拌机中搅拌处理2min,得抗氧剂。步骤3、复合材料的制备将ppo树脂、pok树脂、相容剂、抗氧剂和氧化锌混合均匀,从主喂料口添加到双螺杆挤出机中,将光泽耐磨剂从侧喂料下料系统加入挤出机中,熔融共混挤出造粒,得ppo复合材料。其中双螺杆挤出机各加温区温度设定分别为:一区240~255℃,二区245~255℃,三区250~260℃,四区255~270℃,五区255~270℃,六区255~270℃,七区255~270℃,八区255~270℃,机头245~255℃。实施例2本实施例提供一种ppo复合材料及其制备方法,与实施例1基本相同,区别在于,原料如表2所示。表2原料重量份数(份)ppo树脂66.5pok树脂20光泽耐磨剂5相容剂8抗氧剂0.3硫化锌0.2其中,光泽耐磨剂由as树脂和聚四氟乙烯按质量比4:7混合制备而成。相容剂由马来酸酐接枝sebs和马来酸酐接枝ppo树脂按质量比1.5:5混合制备而成。抗氧剂由n,n'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺和双(2,4—二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯按质量比1:3混合制备。ppo树脂的特性粘度为0.45dl/g,pok树脂在250℃,2.16kg的测试条件下的熔体流动速率为20g/10min。实施例3本实施例提供一种ppo复合材料及其制备方法,与实施例1基本相同,区别在于,原料如表3所示。表3原料重量份数(份)ppo树脂58pok树脂18光泽耐磨剂8.5相容剂15抗氧剂0.4氧化镁0.1其中,光泽耐磨剂由as树脂和聚四氟乙烯按质量比4:7混合制备而成。相容剂由马来酸酐接枝sebs和马来酸酐接枝ppo树脂按质量比2:5混合制备而成。抗氧剂由n,n'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺和双(2,4—二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯按质量比1:3混合制备。ppo树脂的特性粘度为0.45dl/g,pok树脂在250℃,2.16kg的测试条件下的熔体流动速率为20g/10min。实施例4本实施例提供一种ppo复合材料及其制备方法,与实施例1基本相同,区别在于,光泽耐磨剂由as树脂和聚四氟乙烯按质量比1:1混合制备而成。实施例5本实施例提供一种ppo复合材料及其制备方法,与实施例1基本相同,区别在于,相容剂选自马来酸酐接枝sebs。对比例1本对比例提供一种ppo复合材料及其制备方法,与实施例1基本相同,区别在于,光泽耐磨剂选自聚四氟乙烯,相容剂选自马来酸酐接枝sebs。对比例2本对比例提供一种ppo复合材料及其制备方法,与实施例3基本相同,区别在于,光泽耐磨剂选自as树脂,相容剂选自马来酸酐接枝ppo。对比例3本对比例提供一种ppo复合材料及其制备方法,与实施例1基本相同,区别在于,光泽耐磨剂选自as树脂。性能测试采用astm标准测试力学性能,十字刮擦仪测试耐磨性能,光泽度仪测试光泽度。实施例1-5和对比例1-3所制备的ppo复合材料的性能如表4所示。表4由表4可知,实施例1-3制得的ppo复合材料,经过十字刮擦后,刮痕区域的色差变化小,说明材料的耐磨性能好。复合材料光泽度高,具有良好的外观。同时,复合材料还能保持优异的力学性能。实施例4中,当光泽耐磨剂中as树脂和聚四氟乙烯的质量比为1:1时,制得的ppo复合材料的耐磨性和光泽度比实施例1-3中的ppo复合材料的耐磨性和光泽度略差。说明光泽耐磨剂中,合适的as树脂和聚四氟乙烯的配比,可提高ppo复合材料的耐磨性和光泽度。实施例5中,相容剂只有马来酸酐接枝sebs,相对于实施例1-3,实施例5的树脂之间的相容性变差,ppo复合材料的力学性能、耐磨性能稍有下降。.对比例1中,ppo复合材料的耐磨性、光泽度和力学性能均不如实施例1-3,说明聚四氟乙烯/马来酸酐接枝sebs的复配效果不好。对比例2中,ppo复合材料的耐磨性、光泽度和力学性能均不如实施例1-3,说明as树脂/马来酸酐接枝ppo的复配效果也不好。对比例3中,当光泽耐磨剂只有as树脂,相容剂为马来酸酐接枝sebs和马来酸酐接枝ppo树脂时,ppo复合材料的耐磨性与实施例1-3相比仍然较差。实施例1-3中,将as树脂和聚四氟乙烯可协同提高ppo复合材料的耐磨性和光泽度。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。当前第1页12
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