本发明属于高分子材料技术领域,特别是指一种高性能ps复合材料。
背景技术:
聚苯乙烯(ps)作为一种常见的工程塑料,被广泛地应用于各种电器、汽车、医疗等领域的材料上,但由于它易燃且燃烧速度快,所以阻燃问题一直是限制ps复合材料应用到其它领域的一个因素。
为了提高ps的力学性能及阻燃效果,使用阻燃剂和聚对苯二甲酰对苯二胺纤维(ppta纤维)改善ps的阻燃性能和物理性能,最后制得力学性能良好,阻燃性能优异的ps复合材料,这种材料至今尚未见于报道。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种高性能ps复合材料,认解决ps材料的阻燃性能及力学性能不佳的问题。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种高性能ps复合材料,按重量份由以下组分组成:
所述ppta纤维是经过硅烷偶联剂处理后的ppta纤维,优选地,所述的硅烷偶联剂为kh550。
所述阻燃剂为氮磷系阻燃剂wro2。
所述抗氧剂为三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或1,3,5-三甲基-2,4,6-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯中的一种或几种的混合。
所述润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙或硬脂酸钾中的一种或多种。
一种上述任一项高性能阻燃ps复合材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)称取50份-80份的ps、20份-30份的ppta纤维、5份-10份甲基硅树脂、14份-18份的阻燃剂、0.1份-0.5份抗氧剂、0.1份-0.3份润滑剂混合并搅拌均匀,得到混合料;
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到ps复合材料。
优选地,所述步骤(2)具体为:使用双螺杆挤出机挤出造粒,其中,所述双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区,一区温度160~180℃,二区温度180~220℃,三区温度180~220℃,四区温度180~220℃,五区温度180~220℃,六区温度180~220℃,机头温度180~220℃;螺杆转速180~260r/min。
所述ppta纤维由侧喂料器单独加入挤出造粒。
本发明的有益效果是:
硅烷偶联剂的一端与聚对苯二甲酰对苯二胺纤维表面发生接枝反应形成了牢固的化学键,另一端的烷烃长链与ps也有很好的物理缠结作用,从而提高了ppta纤维与ps基体之间的界面黏合性,很好地和分散和传递能量,有利于提高ps复合材料的力学性能。
具体实施方式
以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案,以下的实施例仅是示例性的,仅能用来解释和说明本发明的技术方案,而不能解释为是对本发明技术方案的限制。
实施例1
(1)称取50份ps、20份ppta纤维、5份甲基硅树脂、14份wro2、0.1份irganox168、0.1份硬脂酸钙混合并搅拌均匀,得到混合料;
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到ps复合材料,其中ppta纤维由侧喂料器单独加入挤出造粒。
其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为:一区温度160℃,二区温度180℃,三区温度180℃,四区温度180℃,五区温度180℃,六区温度180℃,机头温度180℃;螺杆转速180r/min。
实施例2
(1)称取80份ps、30份ppta纤维、10份甲基硅树脂、18份wro2、0.1份irganox168、0.2份irganox1010、0.2份irganox1330、0.1份硬脂酸钙、0.2份硬脂酸锌混合并搅拌均匀,得到混合料;
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到ps复合材料,其中ppta纤维由侧喂料器单独加入挤出造粒。
其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为:一区温度180℃.二区温度220℃,三区温度220℃,四区温度220℃,五区温度220℃,六区温度220℃,机头温度220℃;螺杆转速260r/min。
实施例3
(1)称取65份ps、25份ppta纤维、8份甲基硅树脂、16份wro2、0.1份irganox168、0.2份irganox1010、0.1份硬脂酸钾、0.1份硬脂酸锌混合并搅拌均匀,得到混合料;
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到ps复合材料,其中ppta纤维由侧喂料器单独加入挤出造粒。
其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为:一区温度170℃,二区温度200℃,三区温度200℃,四区温度200℃,五区温度200℃,六区温度200℃,机头温度200℃;螺杆转速220r/min。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形,本发明的范围由所附权利要求极其等同限定。