專利名稱：一種高性能聚苯醚組合物及其用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚苯醚組合物及其用途，屬于高分子合金領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
聚苯醚(PPO)具有優(yōu)異的力學性能和電性能，但其熔體粘度大，流動性差，使之難以加工成型，所以一般使用其各種各樣的改性品種，如PPO與PS、PP或PA等聚苯醚合金已得到廣泛應(yīng)用，聚苯醚的共混改性品種的性能和使用價值遠遠超過其本身的性能和使用價值。
申請?zhí)?2100364.5公開了一種反應(yīng)型、環(huán)保阻燃高光聚苯醚復(fù)合物及其制備方法，該復(fù)合物的組成(重量份數(shù))為聚苯醚100份、高抗沖聚苯乙烯30-300份、環(huán)保型主阻燃劑6-40份、助阻燃劑3-20份、帶有苯環(huán)的改性劑10-50份、反應(yīng)介質(zhì)1-30份。該發(fā)明的反應(yīng)型、環(huán)保阻燃高光聚苯醚主要用于辦公設(shè)備、電子電器、汽車、建筑等行業(yè)。
申請?zhí)?0805822.9公開了一種制造熱塑性組合物的方法，所述組合物包含a)至少一種聚苯醚樹脂，和b)至少一種聚苯乙烯樹脂；其中，該方法包括含有有機磷酸酯化合物的聚苯醚樹脂母料，其中母料含有5wt％以下的尺寸為約75μm以下的粒子。該母料使聚苯醚樹脂易于處理，而沒有粉塵著火的危險，同時得到了與采用聚苯醚樹脂粉末基本相同的物理性能。
申請?zhí)?9811309.3公開了一種阻燃聚苯醚組合物，其包含a)至少一種聚苯醚樹脂；b)至少一種聚苯乙烯樹脂；c)約5wt％至約20wt％有機磷酸酯樹脂，以整個組合物重量為基準計；d)約5wt％至約40wt％玻璃纖維，以整個組合物重量為基準計；e)云母，其量為有效地使組合物為V-0等級，在厚度為1.6mm下測定。
申請?zhí)?8117885.5公開了一種聚苯醚樹脂組合物，該組合物含有(A)30～95重量％的、全部或部分地由不飽和羧酸或其功能性衍生物進行改性的聚苯醚樹脂；(B)2～60重量％的聚苯乙烯和一種橡膠改性的聚苯乙烯的至少一種；和(C)3～40重量％的苯乙烯/丙烯腈共聚物，其丙烯腈組分的含量為不小于7重量％～小于11重量％。任選地，基于100重量份所述組分(A)、(B)和(C)的總量，該樹脂組合物含有(D)1～30重量份的磷酸酯化合物；和(E)1～100重量份的一種無機填料。
目前雖然已有許多不同的PPO/PS合金，但仍不能滿足不同領(lǐng)域的需求，人們對產(chǎn)品的性能要求越來越高，要求產(chǎn)品的綜合性能佳，比如一些電器產(chǎn)品要求材料有高的剛性、好的耐熱性、尺寸穩(wěn)定性好及阻燃性良好等特點，但現(xiàn)有所用的材料卻不太理想，需要進一步提高材料的性能，以滿足產(chǎn)品的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種高性能聚苯醚組合物，該組合物具有高剛性、高耐熱、高尺寸穩(wěn)定性及阻燃性良好等特點，可作為回掃變壓器零部件、會聚磁組件骨架、偏轉(zhuǎn)線圈骨架、電子、電氣零部件(如手機及筆記本電腦用充電器殼體)、電腦接插件、電表殼體產(chǎn)品的材料。
本發(fā)明的再一目的在于提供一種高性能聚苯醚組合物的用途。
為了實現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明所述的一種高性能聚苯醚組合物，包括聚苯醚40～90份，聚苯乙烯樹脂30～5份，TPE彈性體10～1份，含磷有機阻燃劑18～4份，潤滑劑0.3～0.1份，抗氧劑0.2～0.4份。
優(yōu)選的為聚苯醚50～80份，聚苯乙烯樹脂25～10份，TPE彈性體8～2份，含磷有機阻燃劑17～8份，潤滑劑0.3～0.1份，抗氧劑0.2～0.4份。
所述的份為重量份，可為公斤、克、噸、斤等本領(lǐng)域所用的重量單位。
由于純PPO樹脂很難加工，本發(fā)明采用合金化方法進行改性，如加入PS、TPE彈性體來生產(chǎn)合金材料。
其中所述的PPO基礎(chǔ)樹脂黏度在0.35Pa·S～0.65Pa·S為好，優(yōu)選為0.5Pa·S～0.6Pa·S。日本旭化成、三菱和美國通用等公司均有生產(chǎn)。
所述的聚苯乙烯樹脂可為PS或HIPS，熔融指數(shù)為2g/10min～8g/10min，優(yōu)選為3g/10min～5g/10min。
所述的TPE彈性體為乙丙橡膠彈性體、丁二烯-苯乙烯彈性體、氫化丁二烯-苯乙烯彈性體，優(yōu)選為丁二烯-苯乙烯彈性體，B含量在30～50％之間為好。
為獲得最佳阻燃效果同時能滿足環(huán)保要求，本發(fā)明的阻燃劑體系選用一種含磷有機物為主要組成的阻燃體系；所述的含磷有機阻燃劑可為芳香基或烷基化芳香基的磷酸酯、鹵代的含苯環(huán)的磷酸酯、氧化膦等；比如三(2，4-二溴苯基)磷酸酯，三羥丙基氧化磷，苯基二(羧苯基)氧化磷，環(huán)辛基羥丙基氧化磷，間苯二酚雙(二苯基磷酸酯)，叔丁苯基二苯基磷酸酯等。
為了便于加工改性的順利完成，也就是便于雙螺桿的擠出，在組合物中加入了潤滑劑，可采用本行業(yè)常用的潤滑劑，選用脂肪酸及其衍生物、硬脂酸皂類、石蠟或烴類樹脂等為好，更優(yōu)選的為硬脂酸皂類如鈣、鋅等的硬脂酸鹽類。
為了提高產(chǎn)品的光、熱穩(wěn)定性能及加工穩(wěn)定性，在組合物加入一些抗氧劑，抗氧劑可選擇有機受阻酚類、胺類、亞磷酸酯類、硫酯類等抗氧劑，可為一種或兩種以上的混合，受阻酚類可為四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基-苯基)丙酸]季戊四醇酯(簡稱抗氧劑1010)、β-(4-羥基-3，5-二叔丁基苯基)丙酸正十八碳醇酯(簡稱抗氧劑1076)、N，N′-，6-已二基二(3，5-二(1，1二甲基乙基)-4-羥基苯丙酰(簡稱抗氧劑1098)、3，5-二(1，1二甲基乙基)-4-羥基苯丙酸2-(3，5-二(1，1二甲基乙基)-4-羥基苯基)-1-氧代丙基)酰肼(簡稱抗氧劑MD1024)、1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羥基芐基)苯(簡稱抗氧劑330)、4，4′-硫代雙(6-叔丁基-3-甲基苯酚)(簡稱抗氧劑300)等，胺類應(yīng)為非污染的對苯二胺體系，如N-苯基苯胺與2，2，4-三甲基戊烯的反應(yīng)產(chǎn)物；亞磷酸酯類可為亞磷酸三苯酯(TPP)、三-(壬基苯基)亞磷酸酯(TNPP)、三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯(簡稱抗氧劑168)、季戊四醇雙亞磷酸二(十八)醇酯(簡稱抗氧劑619)、季戊四醇雙亞磷酸二(2，4-二特丁基苯基)酯(簡稱抗氧劑626)等，硫酯類可為硫代二丙酸二月桂酯DLTP或硫代二丙酸二(十八)酯DSTP等。
為了降低生煙量、釋熱速度和火焰?zhèn)鞑ニ俣?，加速燃燒過程中的成炭速度，組合物中還可加入一些阻燃協(xié)效劑，加入量為0.5～2份。所述的阻燃協(xié)效劑可為氟類化合物、鋅類化合物、鉬類化合物、鐵類化合物等，優(yōu)選為氟類化合物和鋅類化合物如聚四氟乙烯或取代聚四氟乙烯、硼酸鋅等。
本發(fā)明所述的高性能聚苯醚組合物為聚苯醚-聚苯乙烯合金，組合物中各成分充分發(fā)揮協(xié)同作用，聚苯醚與聚苯乙烯的相容性很好，PS的加入改進了PPO的加工流動性，在其共混體系中，PPO-PS形成連續(xù)相，TPE彈性體為粒子分散相，PPO提供了高的剛性、高熱變形溫度(HDT)；PS提高了組合物的流動性；TPE彈性體起到了增韌的作用，在組合物中加入阻燃劑又提高了阻燃效果，這樣該組合物不僅具有高剛性、高耐熱、高尺寸穩(wěn)定性，而且還具有良好的阻燃性能。
本發(fā)明所述的高性能聚苯醚組合物可選擇雙螺桿擠出機加工而成，為本領(lǐng)域技術(shù)人員常用的加工方法，一般加工溫度范圍可控制在260～300℃之間(塑化段)。
本發(fā)明所述的高性能聚苯醚組合物可作為回掃變壓器零部件、偏轉(zhuǎn)線圈骨架材料、會聚磁組件骨架、電子、電氣零部件(如手機及筆記本電腦用充電器殼體)、電腦接插件、電表殼體等產(chǎn)品的材料，尤其適合于作為偏轉(zhuǎn)線圈骨架用材料。
經(jīng)檢測，本發(fā)明所述的高性能聚苯醚組合物的性能可達到MFR為8～12g/10min，拉伸屈服強度為70～100MPa，彎曲強度為100～130MPa，彎曲模量為2400～4500MPa，Izod缺口沖擊強度23℃時，為10～18KJ/m2，/-30℃時，為3～8KJ/m2，阻燃性V0，為0.8～1.6mm(采用ISO標準)。
對于偏轉(zhuǎn)線圈骨架用材料來說，一般需要材料達到如下性能MFR＞＝8g/10min，拉伸屈服強度＞50MPa，彎曲強度＞70MPa，彎曲模量＞2000MPa，Izod缺口沖擊強度23℃，＞8KJ/m2，/-30℃，＞5KJ/m2，阻燃性V0(0.75mm)(采用ISO標準)。
本發(fā)明所述的高性能聚苯醚組合物中各成分充分發(fā)揮協(xié)同作用，產(chǎn)品性能優(yōu)異，具有高剛性、高耐熱、高尺寸穩(wěn)定性及阻燃性良好等特點，可作為回掃變壓器零部件、偏轉(zhuǎn)線圈骨架材料、會聚磁組件骨架、電子電氣零部件如手機及筆記本電腦用充電器殼體、電腦接插件、電表殼體等產(chǎn)品的生產(chǎn)。
具體實施例方式
下面實施例進一步描述本發(fā)明，但所述實施例僅用于說明本發(fā)明而不是限制本發(fā)明，本實施例的測試數(shù)據(jù)均采用ISO標準。
實施例1本實施例的組合物組分為聚苯醚樹脂40公斤，聚苯乙烯樹脂25公斤，TPE彈性體3公斤，四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基-苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧劑1010)0.2公斤，潤滑劑硬脂酸鈣0.2公斤，芳香基磷酸酯阻燃劑10公斤。
其中聚苯醚樹脂的黏度為0.5Pa·S，日本旭化成公司出品；聚苯乙烯樹脂的MFR為3g/10min，由BASF公司生產(chǎn)；TPE彈性體為丁二烯-苯乙烯彈性體，其中B含量為35％；芳香基磷酸酯為間苯二酚雙(二苯基磷酸酯)，由日本大巴公司生產(chǎn)，抗氧劑為瑞士汽巴公司，潤滑劑為ICI公司生產(chǎn)。
將上述各組分進行混合均勻，然后用雙螺桿擠出機進行擠出造粒，加工溫度為280℃(塑化段)。
產(chǎn)品經(jīng)檢測，性能如下MFR12g/10min，拉伸屈服強度83MPa，彎曲強度110MPa，彎曲模量3200MPa，Izod缺口沖擊強度23℃時，12KJ/m2，/-30℃時，6KJ/m2，阻燃性V0，0.8mm。
本實施例的聚苯醚組合物可作為偏轉(zhuǎn)線圈骨架材料，其剛性、耐熱性、尺寸穩(wěn)定性及阻燃性均達到材料的要求。
實施例2本實施例的組合物組分為聚苯醚樹脂60公斤，聚苯乙烯樹脂5公斤，TPE彈性體2公斤，1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羥基芐基)苯(簡稱抗氧劑330)0.3公斤，潤滑劑脂肪酸0.1公斤，鹵代磷酸酯阻燃劑4公斤。
其中聚苯醚樹脂的黏度為0.35Pa·S，美國通用公司出品；聚苯乙烯樹脂的MFR為5g/10min，由北京燕化公司生產(chǎn)；TPE彈性體為乙丙橡膠彈性體，其中B含量為30％；鹵代磷酸酯為三(2，4-二溴苯基)磷酸酯，由美國FMC公司生產(chǎn)，抗氧劑為美國氰特公司。
將上述各組分進行混合均勻，然后用雙螺桿擠出機進行擠出造粒，加工溫度為260℃(塑化段)。
產(chǎn)品經(jīng)檢測，性能如下MFR8g/10min，拉伸屈服強度70MPa，彎曲強度100MPa，彎曲模量2400MPa，Izod缺口沖擊強度23℃，10KJ/m2，/-30℃，4KJ/m2，阻燃性V0，1.6mm。
本實施例的聚苯醚組合物能滿足電子電氣零部件對材料的要求。
實施例3本實施例的組合物組分為聚苯醚樹脂80公斤，聚苯乙烯樹脂10公斤，TPE彈性體5公斤，三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯(簡稱抗氧劑168)0.2公斤，潤滑劑硬脂酸鋅0.3公斤，氧化磷阻燃劑8公斤，聚四氟乙烯1公斤。
其中聚苯醚樹脂的黏度為0.6Pa·S，日本三菱公司出品；聚苯乙烯樹脂的MFR為8g/10min；TPE彈性體為氫化丁二烯-苯乙烯彈性體，其中B含量為50％；氧化磷阻燃劑為苯基二(羧苯基)氧化磷。
將上述各組分進行混合均勻，然后用雙螺桿擠出機進行擠出造粒，加工溫度為280℃(塑化段)。
產(chǎn)品經(jīng)檢測，性能如下MFR10g/10min，拉伸屈服強度95MPa，彎曲強度100MPa，彎曲模量3500MPa，Izod缺口沖擊強度23℃，15KJ/m2，/-30℃，5KJ/m2，阻燃性V0，1.0mm。
本實施例的聚苯醚組合物可作為回掃變壓器零部件材料，其剛性、耐熱性、尺寸穩(wěn)定性及阻燃性均達到材料的要求。
實施例4-11制備方法同實施例1，不同的是組合物中的組分和含量，具體見下表

實驗例1實施例4-11的聚苯醚組合物采用ISO標準方法，性能檢測結(jié)果如下

以上實施例所述的聚苯醚組合物具有良好的剛性、沖擊強度及阻燃性能，達到電器元部件對材料的要求。
盡管對本發(fā)明已作了詳細的說明并引證了一些具體實例，但對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，只要不離開本發(fā)明的精神和范圍，作各種變化或修正是顯然的。
權(quán)利要求
1.一種高性能聚苯醚組合物，其特征在于，包括聚苯醚40～90份，聚苯乙烯樹脂30～5份，TPE彈性體10～1份，含磷有機阻燃劑18～4份，潤滑劑0.3～0.1份，抗氧劑0.2～0.4份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能聚苯醚組合物，其特征在于，包括聚苯醚50～80份，聚苯乙烯樹脂25～10份，TPE彈性體8～2份，含磷有機阻燃劑17～8份，潤滑劑0.3～0.1份，抗氧劑0.2～0.4份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高性能聚苯醚組合物，其特征在于，還可加入0.5～2份阻燃協(xié)效劑，所述的阻燃協(xié)效劑可為氟類化合物、鋅類化合物、鉬類化合物、鐵類化合物，優(yōu)選為氟類化合物和鋅類化合物，如聚四氟乙烯、取代聚四氟乙烯或硼酸鋅。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項所述的高性能聚苯醚組合物，其特征在于，所述的聚苯醚黏度在0.35Pa·S～0.65Pa·S為好，優(yōu)選為0.5Pa·S～0.6Pa·S。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項所述的高性能聚苯醚組合物，其特征在于，所述的聚苯乙烯樹脂可為PS或HIPS，熔融指數(shù)為2g/10min～8g/10min，優(yōu)選為3g/10min～5g/10min。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項所述的高性能聚苯醚組合物，其特征在于，所述的TPE彈性體為乙丙橡膠彈性體、丁二烯-苯乙烯彈性體或氫化丁二烯-苯乙烯彈性體，優(yōu)選為丁二烯-苯乙烯彈性體，B含量在30～50％之間為好。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項所述的高性能聚苯醚組合物，其特征在于，所述的潤滑劑可選用脂肪酸及其衍生物、硬脂酸皂類、石蠟或烴類樹脂，優(yōu)選為硬脂酸皂類如鈣、鋅的硬脂酸鹽類。
8.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項所述的高性能聚苯醚組合物，其特征在于，所述的抗氧劑可選擇有機受阻酚類、胺類、亞磷酸酯類、硫醚類抗氧劑，可為一種或兩種以上的混合，受阻酚類可為抗氧劑1010、1076、1098、MD1024、330或300；胺類應(yīng)為非污染的對苯二胺體系，如N-苯基苯胺與2，2，4-三甲基戊烯的反應(yīng)產(chǎn)物；亞磷酸酯類可為TPP、TNPP、抗氧劑168、619或626；硫醚類可為硫代二丙酸二月桂酯DLTP或硫代二丙酸二(十八)酯DSTP。
9.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項所述的高性能聚苯醚組合物，其特征在于，所述的含磷有機阻燃劑可為芳香基或烷基化芳香基的磷酸酯、鹵代的含苯環(huán)的磷酸酯、氧化膦。
10.權(quán)利要求1～9中任一項所述的高性能聚苯醚組合物可作為回掃變壓器零部件、會聚磁組件骨架、偏轉(zhuǎn)線圈骨架、電子、電氣零部件如手機及筆記本電腦用充電器殼體、電腦接插件、電表殼體產(chǎn)品的材料；尤其適合于作為偏轉(zhuǎn)線圈骨架用材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高性能聚苯醚組合物，包括聚苯醚40～90份，聚苯乙烯樹脂30～5份，TPE彈性體10～1份，含磷有機阻燃劑18～4份，潤滑劑0.3～0.1份，抗氧劑0.2～0.4份；該組合物具有高剛性、高耐熱、高尺寸穩(wěn)定性及阻燃性良好等特點，可作為回掃變壓器零部件、偏轉(zhuǎn)線圈骨架材料、會聚磁組件骨架、電子電氣零部件如手機及筆記本電腦用充電器殼體、電腦接插件、電表殼體等產(chǎn)品的材料。
文檔編號C08L71/12GK1605601SQ200310117178
公開日2005年4月13日 申請日期2003年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月5日
發(fā)明者吳全德 申請人:吳全德