本发明涉及阻燃pps复合材料领域，具体涉及一种高韧性阻燃pps/pctg复合材料及其制备方法和应用。
背景技术：
：止动件作为断路器产品重要附件材料，要求材料具有良好的强度和回弹性，常用材料有聚甲醛(pom)和改性聚苯醚(ppo)，其中pom具有良好的强度和韧性，但是pom易燃，阻燃性差。ppo具有很好的强度和阻燃性能，但是ppo由于刚性结构容易发生脆断。因此，需要寻找一种既有较好的强度，又要保持较高的韧性的材料，并且具备一定的阻燃性能。聚苯硫醚(pps，polyphenylenesulfide)是分子链中含有苯环和硫的一类结晶型聚合物，具有很好的强度、模量、良好的阻燃性能和较高的耐疲劳性能等。但是，pps结构刚性大，韧性差，材料形变过程中容易发生脆断，不适用于作为止动件材料。pctg为一种透明塑料，是一种非晶型共聚酯，pctg常用的共聚单体为1,4-环己烷二甲醇(chdm)，全称为聚对苯二甲酸乙二醇-1,4-环己烷二甲醇酯。它是由对苯二甲酸(pta)、乙二醇(eg)和1,4-环己烷二甲醇(chdm)三种单体用酯交换法缩聚的产物，与pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)比较多了1,4-环己烷二甲醇共聚单体，与pct(聚对苯二甲酸1,4-环己烷二甲醇酯)比多了乙二醇共聚单体，因此，pctg的性能和pet、pct大不相同。pctg是一种非结晶型共聚聚酯，随着共聚物中chdm的增加，熔点下降，玻璃化温度上升，结晶度下降，最后形成无定形聚合物。申请号为201711318518.x(申请公布号为cn107987504a)的中国发明专利申请公开了一种耐高温易成型的pc/pctg材料及其制备方法，由以下组分按质量百分比组成：pc50-70％；pctg20-60％；润滑剂0.05-0.3％；抗氧剂0.2-0.4％。该材料流动性高、加工成型性能好、且耐热性能好，但是该材料韧性较差。技术实现要素：本发明的目的在于解决上述pps材料存在的缺陷，提供了一种高韧性阻燃pps/pctg复合材料及其制备方法和应用，复合材料保持较高的刚性，同时韧性大幅度提升。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种高韧性阻燃pps/pctg复合材料，由以下重量份的材料组成：所述的增韧剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯和热塑性聚酯弹性体的复配物，乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯和热塑性聚酯弹性体的重量比为3:1-1:1。所述的乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯可具体采用阿科玛生产的型号为ax8900的产品，所述的热塑性聚酯弹性体可具体采用杜邦生产的型号为3078的产品。本发明的创新点在于采用无定型的pctg树脂作为增韧剂，利用材料的非晶结构降低pps/pctg的刚性，同时利用pctg分子结构中环己烷结构提升材料韧性。为了进一步提高pctg与pps的增韧效果，将乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯作为微交联剂，热塑性聚酯弹性体作为增韧剂复配，获得了意想不到的增韧效果：复合材料保持较高的刚性，韧性大幅度提升，比pctg/pps单独共混性能更优。进一步优选，所述的高韧性阻燃pps/pctg复合材料，由以下重量份的材料组成：更进一步优选，所述的高韧性阻燃pps/pctg复合材料，由以下重量份的材料组成：所述的增韧剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯和热塑性聚酯弹性体的复配物，乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯和热塑性聚酯弹性体的重量比为1-2：1，进一步优选为1.5-1.7：1。最优选，所述的高韧性阻燃pps/pctg复合材料，由以下重量份的材料组成：所述的增韧剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯和热塑性聚酯弹性体的复配物，乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯和热塑性聚酯弹性体的重量比为1.6667：1。所述的pps树脂为直链型pps树脂，分子量为30000-45000。所述的阻燃剂为次磷酸盐、聚磷酸铵或者两种复配。阻燃剂可采用市售产品，如科莱恩exolitop1240，三聚氰胺聚磷酸盐等，可采用科莱恩exolitop1240和三聚氰胺聚磷酸盐复合。所述的增韧剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯和热塑性聚酯弹性体的复配物，乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯和热塑性聚酯弹性体的重量比为2:1-1:1。所述的润滑剂为聚乙烯蜡、季戊四醇硬脂酸酯。所述的高韧性阻燃pps/pctg复合材料的制备方法，包括以下步骤：将pps、pctg、增韧剂、阻燃剂和润滑剂在双螺杆挤出机的主喂料口进料，经过双螺杆输送和剪切作用下，材料充分熔融塑化后，拉条、冷却、切粒得到高韧性阻燃pps/pctg复合材料。所述的双螺杆挤出机中熔融塑化的温度为260℃-285℃，螺杆转数为400rpm/min～600rpm/min。本发明的高韧性阻燃pps/pctg复合材料，复合材料保持较高的刚性，同时韧性大幅度提升，且具有优异的阻燃性能，达到刚性和韧性平衡，特别适合用于制备断路器的止动件。与现有技术相比，本发明具有如下优点：(1)利用无定型结构pctg为pps提供韧性，利用pctg结构中环己烷结构为材料提供较好的延展性和回弹性；(2)采用乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯和热塑性聚酯弹性体的复配增韧体系，热塑性聚酯弹性体一方面增加了pctg与pps的相容性，另一方面提供了弹性，通过乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯微交联反应，限制了pctg、pps和热塑性聚酯弹性体组分之间相分离，从而达到材料刚性和韧性的平衡。(3)本发明制备的高韧性阻燃pps/pctg复合材料具有阻燃效率高、韧性好、强度高等优点，适用于制备止动件等产品。具体实施方式下面结合实施例，对本发明作进一步说明：pps(市售，美国雪佛龙菲利普，r-4-230bl)、pctg(tx1001，伊斯曼)、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯(ax8900，阿科玛)、热塑性聚酯弹性体(3078，杜邦)、阻燃剂1240(科莱恩exolitop1240)、mpp(三聚氰胺聚磷酸盐，捷尔思)、聚乙烯蜡(市售)。高韧性阻燃pps/pctg复合材料的制备方法，包括以下步骤：将pps、pctg、增韧剂(乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯、热塑性聚酯弹性体)、阻燃剂(科莱恩exolitop1240、三聚氰胺聚磷酸盐)和润滑剂(聚乙烯蜡)在双螺杆挤出机的主喂料口进料，经过双螺杆挤出机的双螺杆输送和剪切作用下，材料充分熔融塑化后，拉条、冷却、切粒得到高韧性阻燃pps/pctg复合材料。双螺杆挤出机中熔融塑化的温度为260℃-285℃，螺杆转数为500rpm/min。实施例1～3以及对比例1～4实施例1-3以及对比例1-4材料配比具体见表1。表1原料实施例1实施例2实施例3对比例1对比例2对比例3对比例4pps68656085736858pctg151520015152030782330052ax8900355300812408888888mpp3333333聚乙烯蜡1111111所得粒料按照iso测试标准注塑成相应样条，然后在2322℃、5025％相对湿度的环境下放置24h后进行测试。阻燃剂耐析出试验通过材料沸水处理24h后测定水中阻燃剂含量，测试得到的结果如表2所示。表2实施例1-3所得pps/pctg复合材料具有优异的阻燃性能，达到刚性和韧性平衡，适用于制备止动件等材料。从实施例1-3和对比例1相比，实施例1-3的charpy无缺口冲击要大大好于对比例1，对比例1单独使用乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯增韧，对比例1没有采用pctg，也没有采用复配增韧体系，可以看出实施例1-3采用pctg以及乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯和热塑性聚酯弹性体的复配增韧体系，材料冲击强度有巨大提升，弯曲强度基本保持不变；从实施例1-3和对比例2相比，对比例2没有采用复配增韧体系，实施例1-3采用乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯和热塑性聚酯弹性体的复配增韧体系，材料冲击强度提升，弯曲强度基本保持不变；从实施例1～3和对比例3-4可以看出，采用乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯和热塑性聚酯弹性体按重量比1:1-3:1的复配增韧体系比单独使用乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯或热塑性聚酯弹性体的增韧效果好，并且材料能够保持良好的刚性。上述仅为本发明的具体实施例，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。当前第1页12