本发明属于高分子合金技术领域，涉及一种复合填充增强聚苯醚合金材料组成及制备方法。
背景技术：
聚苯醚材料具有较好的强度、耐应力松弛、抗蠕变性和耐热、耐水等性能，在电子电器、汽车、机械和化工领域可替代部分金属材料，具有较为广泛的应用背景。但由于熔体粘度较大，聚苯醚成型加工性不佳，现有技术注重改善这一问题。
申请号201310277009.2《聚苯醚合金材料及其制备方法》公开了一种用于变频空调印制板定位支架的聚苯醚合金材料及其制备方法。该聚苯醚合金材料包括如下重量份的配方组分：聚苯醚树脂60～90份、聚苯乙烯树脂5～45份、弹性体1～5份、聚烯烃1～5份、接枝体3～5份、功能母料1～3份、阻燃剂1～10份、抗氧剂0.20～0.40份。其制备方法包括称取组分、制备混合物料、物料的熔融挤出等步骤。本发明聚苯醚合金材料热稳定好，经浸锡处理后没有锡渣残留。其制备方法将聚苯醚树脂基体组分分开喂料进行熔融挤出使得聚苯醚合金材料的配方组分混合均匀，性能稳定。
申请号201310269637.6《聚苯醚及尼龙的组合物及其制备方法》公开一种聚苯醚及尼龙的组合物及其制备方法。所述制备聚苯醚及尼龙的组合物的方法，包括以下步骤：造粒步骤：取相容剂和聚苯醚混匀，加入到双螺杆挤出机中，熔融挤出，冷却，吹干，造粒；组合物制备步骤：将上述造粒后得到的粒子、尼龙、任选的抗氧剂及任选的润滑剂混合均匀，加入到双螺杆挤出机中，熔融挤出，冷却，吹干，造粒得到所述的聚苯醚及尼龙的组合物。该发明还提供上述方法制备得到的聚苯醚及尼龙的组合物。该发明通过两步法制备所述聚苯醚及尼龙的组合物，先将所述相容剂与所述聚苯醚熔融挤出造粒，再将所得粒子与尼龙、任选的抗氧剂及任选的润滑剂共混挤出，制得的组合物表面光滑、力学性能优良。
实际应用中，聚苯醚材料的尺寸稳定性和金属材料存在一定差距，主要体现在聚苯醚材料的成性收缩率和线膨胀系数较高，影响制件配合和运转的可靠性。现有技术均未涉及聚苯醚材料尺寸稳定性的改善。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种复合填充增强的聚苯醚合金材料组成及制备方法。本发明采用纤维状、片状和球状复合填充剂增强和多元聚合物增容共混技术，制备的复合填充增强的聚苯醚合金材料具有加工性好、力学性能优良、各向差异性小，尺寸稳定性突出等优点，其线膨胀系数达到铝合金等金属材料水平，可替代金属材料制备水泵叶轮、泵体，增压器涡轮、蜗壳。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案来实现。
一种复合填充增强聚苯醚合金材料由包括聚苯醚100份，聚苯乙烯10～25份，尼龙610树脂5～20份，sebs-gma(氢化苯乙烯-丁二烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯)1～10份，sma(苯乙烯-马来酸酐嵌段共聚物)1～5份，分散剂0.5～5份，复合填充剂20～40份。
所述sma(苯乙烯-马来酸酐嵌段共聚物)嵌段比(s∶m)为6∶1～8∶1。
所述分散剂为氨丙基三甲氧基硅烷、氧化聚乙烯蜡和硬脂酸锌混合物，质量比为1∶1∶1。
所述复合填充剂为碳酸钙晶须、片状绢云母粉、玻璃微珠的混合物，其质量比为1∶1∶3。
复合填充增强聚苯醚合金材料的制备经以下步骤：
步骤一、将尼龙610树脂、sebs-gma、sma、分散剂和复合填充剂混合，双螺杆挤出机挤出造粒，制得预分散母粒。挤出机各段温度为加料段120～130℃，熔融段250260℃，压缩混合段250～260℃，计量段250～260℃；
步骤二、将预分散母粒、聚苯醚、聚苯乙烯混合，双螺杆挤出机挤出造粒，制得复合填充增强聚苯醚合金材料。挤出机各段温度为加料段250～280℃，熔融段290～320℃，压缩混合段300～320℃，计量段310～320℃。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供了一种复合填充增强的聚苯醚合金材料的组成及制备方法。与现有技术相比本发明提供的聚苯醚合金材料具有加工性好、力学性能优良、各向差异性小，尺寸稳定性突出等优点，其线膨胀系数达到铝合金等金属材料水平。该材料的线膨胀系数显著低于一般塑料材料，达到金属材料水平。该材料可替代金属材料制备水泵叶轮、泵体，增压器涡轮、蜗壳。本发明原料来源广泛，
成本低廉，适合工业化生产。
具体实施方式
下面结合各实施例详细描述本发明。
本发明的合金材料检测试样按gb/t17037要求制备。
弯曲性能按gb/t9341检验。试样尺寸80×10×4，速度10mm/min；
缺口冲击强度按gb/t1043检验。试样类型为i型，缺口类型为a类；
成型收缩率按gb/t15585检验；
线膨胀系数按gb/t1036检验.试样尺寸100×12.5×3。
实施例1
本实施例中，一种复合填充增强聚苯醚合金材料，由包括以下重量份的组分制成：
聚苯醚100份，聚苯乙烯10份，尼龙610树脂20份，sebs-gma5份，sma5份，分散剂2.5份，复合填充剂20份。
本实施例中，一种复合填充增强聚苯醚合金材料的制备经以下步骤：
步骤一、将尼龙610树脂、sebs-gma、sma、分散剂和复合填充剂混合，双螺杆挤出机挤出造粒，制得预分散母粒。挤出机各段温度为加料段120～130℃，熔融段250～260℃，压缩混合段250～260℃，计量段250～260℃；
步骤二、将预分散母粒、聚苯醚、聚苯乙烯混合，双螺杆挤出机挤出造粒，制得复合填充增强聚苯醚合金材料。挤出机各段温度为加料段250～280℃，熔融段290～320℃，压缩混合段300～320℃，计量段310～320℃。
实施例2
本实施例中，一种复合填充增强聚苯醚合金材料，由包括以下重量份的组分制成：
聚苯醚100份，聚苯乙烯25份，尼龙610树脂5份，sebs-gma1份，sma5份，分散剂2.5份，复合填充剂40份。
本实施例中的制备方法同实施例1。
实施例3
本实施例中，一种复合填充增强聚苯醚合金材料，由包括以下重量份的组分制成：
聚苯醚100份，聚苯乙烯20份，尼龙610树脂20份，sebs-gma10份，sma1份，分散剂0.5份，复合填充剂30份。
本实施例中的制备方法同实施例1。
实施例4
本实施例中，一种复合填充增强聚苯醚合金材料，由包括以下重量份的组分制成：
聚苯醚100份，聚苯乙烯18份，尼龙610树脂18份，sebs-gma2份，sma2份，分散剂2份，复合填充剂30份。
本实施例中的制备方法同实施例1。
实施例5
本实施例中，一种复合填充增强聚苯醚合金材料，由包括以下重量份的组分制成：
聚苯醚100份，聚苯乙烯15份，尼龙610树脂15份，sebs-gma5份，sma2份，分散剂5份，复合填充剂30份。
本实施例中的制备方法同实施例1。
表1实施例1～5物理机械性能
实施例性能数据表明，复合填充增强的聚苯醚合金材料具有较好的物理机械性能，成型收缩率和线膨胀系数较通用ppo材料明显降低，达到金属材料水平。实施例6～11为进一步优化的配比组合和性能检测结果，见表2。
表2实施例6～11及物理机械性能
对比例1
本对比例由包括以下重量份的组分制成：
聚苯醚100份，聚苯乙烯15份，尼龙610树脂15份，sebs-gma2.5份，分散剂2.5份，复合填充剂40份。
本对比例材料的制备经以下步骤：
步骤一、将尼龙610树脂、sebs-gma、分散剂和复合填充剂混合，双螺杆挤出机挤出造粒，制得预分散母粒。挤出机各段温度为加料段120～130℃，熔融段250～260℃，压缩混合段250～260℃，计量段250～260℃；
步骤二、将预分散母粒、聚苯醚、聚苯乙烯混合，双螺杆挤出机挤出造粒，制得对比例1样品。挤出机各段温度为加料段250～280℃，熔融段290～320℃，压缩混合段300～320℃，计量段310～320℃。
本对比例最大不同在于组分中没有sma树脂。
对比例2
本对比例的重量份组分和制备方法：
聚苯醚100份，聚苯乙烯15份，尼龙610树脂15份，sebs-gma2.5份，sma2.5份，分散剂2.5份。
将以上组分混合，经挤出机挤出造粒，制得对比例2样品。挤出机各段温度为加料段250～280℃，熔融段290～320℃，压缩混合段300～320℃，计量段310～320℃。
本对比例最大不同在于组分中没有复合填充剂。
表3对比例1～2物理机械性能
在不添加sma或复合填充剂的情况下，材料的力学性能显著降低，热膨胀系数明显提高。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。