本发明属于工程塑料技术领域,具体涉及一种聚苯醚/聚亚苯基砜复合材料及其制备方法。
背景技术:
随着国内的航空航天领域、汽车领域及电子电器行业和机械通讯等行业的快速发展,我们对工程塑料的需求也在不断上升。各种高强度且有良好耐热性的高分子材料被广泛应用。但其还是有很多缺点需要我们克服,如很多材料质脆,耐冲击性差;耐热性差,高温下不能连续使用;流动性差,加工成型困难;综合性能良好但成本又过高等等诸如此类的问题,就需要对其单一材料进行共混改性。
聚苯醚(ppo)是一种热塑性工程塑料,具有良好的力学性能,较高的力学强度,优异的耐热性能,良好的阻燃性及尺寸稳定性等,应用于汽车领域,电子电气领域以及机械等领域。聚亚苯基砜(ppsu)是一种综合性能良好的特种工程塑料,因其具有优异的力学性能、耐热性、阻燃性、耐蠕变性、化学稳定性、透明性等优异性能被广泛应用于电子电气工业、汽车工业、医疗卫生和家用食品包装材料等领域内。
聚苯醚具有制品容易发生应力开裂、耐溶剂性差、缺口冲击强度低等缺点;而聚亚苯基砜也具有刚性过大以及成本高等缺点。为了更好提高二者的性能,需要对其进行改性。
技术实现要素:
本发明的目的是克服上述现有技术的不足,提供一种聚苯醚/聚亚苯基砜复合材料及其制备方法。
一种聚苯醚/聚亚苯基砜复合材料,原料以重量份计包括:聚苯醚50-60份,聚亚苯基砜40-50份,热塑性弹性体2-4份,三元乙丙橡胶1-5份,丁基橡胶1-3份,聚对苯二甲酸丙二醇酯2-4份,聚二甲基硅氧烷0.5-1份,玻璃纤维3-7份,纳米硫酸钡0.5-1份,相容剂0.5-1份,偶联剂0.5-1份,润滑剂0.5-1份。
优选地,所述偶联剂为硅烷偶联剂kh550、kh560或kh570。
优选地,所述润滑剂为pe蜡、石蜡或硬脂酸中的一种。
优选地,所述相容剂为乙烯-甲基丙烯酸共聚物或乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。
上述聚苯醚/聚亚苯基砜复合材料的制备方法,包括以下步骤:
步骤1,将玻璃纤维与偶联剂混合,研磨,制成改性玻璃纤维;
步骤2,将聚苯醚、聚亚苯基砜、热塑性弹性体、三元乙丙橡胶、丁基橡胶、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚二甲基硅氧烷、改性玻璃纤维、纳米硫酸钡、相容剂、润滑剂置于鼓风干燥箱中干燥,取出后送入高速混合机混合;
步骤3,将步骤2的混合物通过双螺杆挤出机熔融共混挤出后切粒,即得。
优选地,步骤2中干燥温度为90-100℃。
优选地,步骤3中双螺杆机的温度为170-210℃,螺杆转速为150-160rpm。
本发明以聚苯醚和聚亚苯基砜作为基料,通过加入热塑性弹性体、三元乙丙橡胶、丁基橡胶、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚二甲基硅氧烷、玻璃纤维和纳米硫酸钡,不仅提高了共混材料的热稳定性和热变形温度,还能显著改善共混材料的机械性能。
具体实施方式
实施例1
一种聚苯醚/聚亚苯基砜复合材料,原料以重量份计包括:聚苯醚50份,聚亚苯基砜40份,热塑性弹性体2份,三元乙丙橡胶1份,丁基橡胶1份,聚对苯二甲酸丙二醇酯2份,聚二甲基硅氧烷0.5份,玻璃纤维3份,纳米硫酸钡0.5份,相容剂0.5份,偶联剂0.5份,润滑剂0.5份。
其中,所述偶联剂为硅烷偶联剂kh550。
所述润滑剂为pe蜡。
所述相容剂为乙烯-甲基丙烯酸共聚物。
上述聚苯醚/聚亚苯基砜复合材料的制备方法,包括以下步骤:
步骤1,将玻璃纤维与偶联剂混合,研磨,制成改性玻璃纤维;
步骤2,将聚苯醚、聚亚苯基砜、热塑性弹性体、三元乙丙橡胶、丁基橡胶、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚二甲基硅氧烷、改性玻璃纤维、纳米硫酸钡、相容剂、润滑剂置于鼓风干燥箱中干燥,取出后送入高速混合机混合;
步骤3,将步骤2的混合物通过双螺杆挤出机熔融共混挤出后切粒,即得。
其中,步骤2中干燥温度为90-100℃。
步骤3中双螺杆机的温度为170-210℃,螺杆转速为150-160rpm。
实施例2
一种聚苯醚/聚亚苯基砜复合材料,原料以重量份计包括:聚苯醚53份,聚亚苯基砜47份,热塑性弹性体3份,三元乙丙橡胶2份,丁基橡胶2份,聚对苯二甲酸丙二醇酯3份,聚二甲基硅氧烷0.7份,玻璃纤维5份,纳米硫酸钡0.8份,相容剂0.7份,偶联剂0.8份,润滑剂0.7份。
其中,所述偶联剂为硅烷偶联剂kh560。
所述润滑剂为硬脂酸。
所述相容剂为乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。
上述聚苯醚/聚亚苯基砜复合材料的制备方法,包括以下步骤:
步骤1,将玻璃纤维与偶联剂混合,研磨,制成改性玻璃纤维;
步骤2,将聚苯醚、聚亚苯基砜、热塑性弹性体、三元乙丙橡胶、丁基橡胶、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚二甲基硅氧烷、改性玻璃纤维、纳米硫酸钡、相容剂、润滑剂置于鼓风干燥箱中干燥,取出后送入高速混合机混合;
步骤3,将步骤2的混合物通过双螺杆挤出机熔融共混挤出后切粒,即得。
其中,步骤2中干燥温度为90-100℃。
步骤3中双螺杆机的温度为170-210℃,螺杆转速为150-160rpm。
实施例3
一种聚苯醚/聚亚苯基砜复合材料,原料以重量份计包括:聚苯醚60份,聚亚苯基砜50份,热塑性弹性体4份,三元乙丙橡胶5份,丁基橡胶3份,聚对苯二甲酸丙二醇酯4份,聚二甲基硅氧烷1份,玻璃纤维7份,纳米硫酸钡1份,相容剂1份,偶联剂1份,润滑剂1份。
其中,所述偶联剂为硅烷偶联剂kh570。
所述润滑剂为硬脂酸。
所述相容剂为乙烯-甲基丙烯酸共聚物。
上述聚苯醚/聚亚苯基砜复合材料的制备方法,包括以下步骤:
步骤1,将玻璃纤维与偶联剂混合,研磨,制成改性玻璃纤维;
步骤2,将聚苯醚、聚亚苯基砜、热塑性弹性体、三元乙丙橡胶、丁基橡胶、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚二甲基硅氧烷、改性玻璃纤维、纳米硫酸钡、相容剂、润滑剂置于鼓风干燥箱中干燥,取出后送入高速混合机混合;
步骤3,将步骤2的混合物通过双螺杆挤出机熔融共混挤出后切粒,即得。
其中,步骤2中干燥温度为90-100℃。
步骤3中双螺杆机的温度为170-210℃,螺杆转速为150-160rpm。
将上述实施例制得的粒料用注塑成型机进行注塑,并检测所得试样的性能。
所得试样的热变形温度为230-245℃,拉伸强度为102.5-110.3mpa,断裂伸长率为6.3-7.2%,弯曲模量在5.0gpa-6.2gpa,弯曲强度为135.7-141.2mpa,缺口冲击强度为13.2-14.1kj/m2。