專利名稱：：一種高沖擊強度聚苯硫醚合金材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及高分子材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種高沖擊強度聚苯硫醚合金材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：聚苯硫醚(PPS)又稱聚苯撐硫、聚次苯基硫醚，是一種綜合性能優(yōu)異的熱塑性特種工程塑料。PPS材料突出特點是耐熱性，優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕性，本身固有的阻燃性、優(yōu)良的力學(xué)性能和電性能，出色的尺寸穩(wěn)定性和良好的成型加工性能以及相對低的成本價格，可用多種加工成型方法進行成型加工，并且可精密成型。主要用于汽車、電子及電器、機械、石油、化工及醫(yī)藥、輕工，制成長纖維復(fù)合材料用于軍工、航空航天等特殊領(lǐng)域。但是PPS存在材料較脆、沖擊性能較差、斷裂伸長率較低、加工成型性較差、價格較昂貴等缺點。目前，國內(nèi)專利一般采用彈性體來增韌PPS材料，如中國專利CN1462771采用納米丁苯橡膠來改性PPS;專利CN1513914提出采用烯烴類樹脂和PPS形成一種PPS組合物；專利CN1718635提出用氫化SBS或EPDM-g-St與乙烯-甲基丙烯酸縮水甘油酯的共混物來提高PPS樹脂的抗沖擊性。通常，通過彈性體來提高PPS的抗沖擊性是可行的方法，但是會損壞PPS其他優(yōu)越的性能，如大幅度降低PPS材料的熱變形溫度、剛性、強度，阻燃性等
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種高沖擊強度聚苯硫醚合金材料及其制備方法，使得制得的材料具有突出的抗沖擊性，同時不損壞聚苯硫醚原有的性能。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。一種高沖擊強度聚苯硫醚合金材料，其組成按重量配比(％):PPS為30~55%;PA6為5~20%;玻璃纖維為30~50%;相容劑為2~8%;抗氧劑為0.2~0.5%;其它助劑為0.1~2%。其中，所述PPS為分子量大于50000的第二代線性聚苯硫醚樹脂。其中，所述PA6為相對密度1.13-1.15,熔點215225。C;熔體粘度在3.0~3.6之間的聚己內(nèi)酰胺。其中，所述玻璃纖維為無堿、無捻、10支紗/20股長纖，經(jīng)KH550偶聯(lián)劑處理。其中，所述相容劑為自制的多官能團環(huán)氧樹脂。其中，所述抗氧劑為酚類、亞磷酸酯類、金屬鈍化劑中的一種或幾種的混合物。其中，所述其它助劑包括加工助劑、熱穩(wěn)定劑和/或紫外光吸收劑。一種所述高沖擊強度聚苯硫醚合金材料的制備方法，包括步驟a:先將PPS、PA6樹脂于120。C鼓風(fēng)干燥5-8小時；b:按重量配比稱取干燥好的PPS和PA6樹脂及助劑；c:將稱好的原材料投入到高速混合器中干混3~5min;d:將c中混合好的原料投入到雙螺桿擠出機的加料斗，經(jīng)熔融擠出，造粒；加工工藝如下雙螺桿擠出機一區(qū)溫度265。C;二區(qū)270。C;三區(qū)270。C;四區(qū)275。C;五區(qū)溫度275°C;六區(qū)275°C;七區(qū)280°C;八區(qū)280°C;機頭265°C;停留時間34min，壓力為15MPa。以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下有益效果1:本發(fā)明采用極性的工程塑料來增韌增強聚苯石克醚材料，提高聚苯硫醚合金材料的抗沖擊性。2:本發(fā)明制得的高沖擊強度聚苯石危醚合金材料在具有高的抗沖擊性的同時，保持材料的其他各項物理力學(xué)性能優(yōu)異。3:本發(fā)明提出的一種高沖擊強度聚苯硫醚合金材料的制備工藝簡單、成本低。舉己內(nèi)酰胺(PA6)，是工程塑料中開發(fā)最早的品種，具有拉伸強度高、自潤滑性良好、沖擊韌性好、耐疲勞和耐磨性突出等優(yōu)點。因而，可以通過PPS/PA6合金化來增韌增強PPS，從而提高聚苯硫醚復(fù)合材料的抗沖擊性，同時又不會損壞聚笨琉醚材料良好的強度和熱變形溫度。聚苯^e危醚合金材料適合用于電子、電器、汽車、航空航天等領(lǐng)域，如用于制造機床電器、電子接插件、線圈骨架、泵殼、葉輪、離合器的材料等。本發(fā)明提供的一種高沖擊強度聚苯硫醚合金材料，其組成按重量配比(%):PPS為30~55%;PA6為5~20%;玻璃纖維為30~50%;相容劑為2~8%;抗氧劑為0.2~0.5%;其它助劑為0.1~2%。其中，所述PPS為分子量大于50000的第二代線性聚苯疏醚；所述PA6為相對密度1.13-1.15，熔點215-225°C，熔體粘度在3.0~3.6之間的聚己內(nèi)酰胺；所述玻璃纖維為無i咸、無捻、10支紗/20股長纖，經(jīng)KH550偶聯(lián)劑處理；所述相容劑為自制的多官能團環(huán)氧樹脂；所述抗氧劑為酚類、亞磷酸酯類、金屬鈍化劑中的一種或幾種的混合物；所述其它助劑包括加工助劑、熱穩(wěn)定劑、紫外光吸收劑等。在本發(fā)明中，先將PPS、PA6樹脂分別于120。C鼓風(fēng)干燥58小時；再按重量配比稱取干燥好的PPS和PA6樹脂及助劑；將稱好的原材料投入到高速混合器中干混3~5min;最后將混合好的原料投入到雙螺桿擠出機的加料斗，經(jīng)熔融、混煉、擠出、冷卻、干燥、切粒和包裝加工，工藝如下雙螺桿擠出機一區(qū)溫度265。C;二區(qū)270。C;三區(qū)270。C;四區(qū)275。C;五區(qū)溫度275。C;六區(qū)275。C;七區(qū)280。C;八區(qū)280。C;機頭265。C;停留時間34min，壓力為15MPa。為便于對本發(fā)明進一步理解，現(xiàn)結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細描述在下列實施例的合金材料配方中，PPS為日本吳羽化學(xué)工業(yè)公司生產(chǎn)的第二代線性聚苯硫醚，分子量大于5萬，商品名為FortronPPS。PA6為相對密度1.13~1.15,熔點215~225°C，熔體粘度在3.0~3.6之間的聚己內(nèi)酰胺，商品名為鷹王牌YH~3400、YH~800，或德國拜耳B30S,或日本三菱1030B。玻璃纖維為無堿、無捻、10支紗/20股長纖，商品名無堿增強紗988,或無堿2400。相容劑為自制的多官能團環(huán)氧樹脂?？寡鮿榉宇?、亞磷酸酯類、金屬鈍化劑中的一種或幾種的混合物，酚類抗氧劑如瑞士Ciba^^司1076、1010，亞磷酸酯類抗氧劑如Ciba公司166，美國Compton公司619、626等。其它助劑包括加工助劑、熱穩(wěn)定劑、紫外光吸收劑。實施例1:將PPS重量比為54%(以下均為重量比)，1010/168為0.2/0.3%，玻纖為40%,相容劑為5%，其它助劑為0.5%。將混合好的物料加入到雙螺桿擠出機的料斗中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成復(fù)合材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)溫度265。C;二區(qū)270。C;三區(qū)270。C;四區(qū)275。C;五區(qū)溫度275。C;六區(qū)275。C;七區(qū)280。C;八區(qū)280。C;機頭265。C;停留時間3~4min,壓力為15MPa。實施例2:將PPS重量比為49%(以下均為重量比),PA6為5°/。，1010/168為0.2/0.3%，玻纖為40%，相容劑為5%，其它助劑為0.5%。將混合好的物料加入到雙螺桿擠出機的料斗中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成復(fù)合材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)溫度265。C;二區(qū)270。C;三區(qū)270。C;四區(qū)275。C;五區(qū)溫度275。C;六區(qū)275。C;七區(qū)280。C;八區(qū)280。C;機頭265。C;停留時間34min，壓力為15MPa。實施例3:將PPS重量比為44%(以下均為重量比),PA6為10%,1010/168為0.2/0.3%,玻纖為40%,相容劑為5%，其它助劑為0.5%。將混合好的物料加入到雙螺桿擠出機的料斗中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成復(fù)合材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)溫度265。C;二區(qū)270。C;三區(qū)270。C;四區(qū)275。C;五區(qū)溫度275。C;六區(qū)275。C;七區(qū)280。C;八區(qū)280。C;機頭265。C;4亭留時間34min,壓力為15MPa。實施例4:將PPS重量比為39°/。(以下均為重量比)，PA6為15%,1010/168為0.2/0.3%，玻纖為40%，相容劑為5%，其它助劑為0.5%。將混合好的物料加入到雙螺桿擠出機的料斗中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成復(fù)合材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)溫度265°C;二區(qū)270°C;三區(qū)270。C;四區(qū)275°C;五區(qū)溫度275°C;六區(qū)275°C;七區(qū)280。C;八區(qū)280°C;機頭265°C;停留時間3-4min，壓力為15MPa。實施例5:將PPS重量比為34%(以下均為重量比)，PA6為20%,1010/168為0.2/0.3%,玻纖為40%,相容劑為5%，其它助劑為0.5%。將混合好的物料加入到雙螺桿擠出機的料斗中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成復(fù)合材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)溫度265°C;二區(qū)270°C;三區(qū)270。C;四區(qū)275°C;五區(qū)溫度275°C;六區(qū)275°C;七區(qū)280。C;八區(qū)280°C;機頭265°C;停留時間3-4min，壓力為15MPa。實施例6:將PPS重量比為44%(以下均為重量比),PA6為15%,1010/1680.2/0.3%,玻纖為40%，其它助劑為0.5%。將混合好的物料加入到雙螺桿擠出機的料斗中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成復(fù)合材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)溫度265。C;二區(qū)270。C;三區(qū)270。C;四區(qū)275。C;五區(qū)溫度275。C;六區(qū)275。C;七區(qū)280。C;八區(qū)280。C;機頭265。C;停留時間34min，壓力為15MPa。實施例7:將PPS重量比為42%(以下均為重量比)，PA6為15%，1010/168為0.2/0.3%，玻纖為40%,相容劑為2%,其它助劑為0.5°/。。將混合好的物料加入到雙螺桿擠出機的料斗中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成復(fù)合材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)溫度265。C;二區(qū)270。C;三區(qū)270。C;四區(qū)275。C;五區(qū)溫度275。C;六區(qū)275。C;七區(qū)280。C;八區(qū)280。C;機頭265°C;停留時間34min,壓力為15MPa。,實施例8:將PPS重量比為40%(以下均為重量比),PA6為15%,1010/168為0.2/0.3%,玻纖為40%，相容劑為4%，其它助劑為0.5%。將混合好的物料加入到雙螺桿擠出機的料斗中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成復(fù)合材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)溫度265。C;二區(qū)270。C;三區(qū)270。C;四區(qū)275。C;五區(qū)溫度275°C;六區(qū)275°C;七區(qū)280。C;八區(qū)280°C;機頭265°C;4f留時間3-4min，壓力為15MPa。實施例9:將PPS重量比為38%(以下均為重量比)，PA6為15%,1010/168為0.2/0.3%，玻纖為40%，相容劑為6%，其它助劑為0.5%。將混合好的物料加入到雙螺桿擠出機的料斗中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成復(fù)合材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)溫度265。C;二區(qū)270。C;三區(qū)270。C;四區(qū)275。C;五區(qū)溫度275。C;六區(qū)275。C;七區(qū)280。C;八區(qū)280。C;機頭265。C;4亭留時間3-4min，壓力為15MPa。實施例10:將PPS重量比為36%(以下均為重量比)，PA6為15%，1010/168為0.2/0.3%,玻纖為40%,相容劑為8%，其它助劑為0.5%。將混合好的物料加入到雙螺桿擠出機的料斗中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成復(fù)合材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)溫度265。C;二區(qū)270。C;三區(qū)270。C;四區(qū)275。C;五區(qū)溫度275。C;六區(qū)275。C;七區(qū)280。C;八區(qū)280。C;機頭265。C;停留時間34min，壓力為15MPa。性能測試所制備的合金材料，其力學(xué)性能依照國標(biāo)GB/T1040進行檢驗；其彎曲強度和彎曲模量按國標(biāo)GB9341/T進行檢驗；其缺口沖擊強度按GB/T1043進行檢驗；其熱變形溫度性能依照GB1634-79進行檢驗；其垂直燃燒按國標(biāo)GB/T2408-96進行檢驗。實施例1~5配方及材料性能見表1:表1<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>實施例6~10配方及材料性能見表2:表2<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>由表l可以看出，隨著PA6的加入，可以大幅度提高聚苯硫醚合金材料的缺口沖擊強度；當(dāng)PA6含量位于10~15%之間時，聚苯硫醚合金材料具有最高的沖擊強度，同時聚苯硫醚合金材料的其它性能，如拉伸強度、彎曲模量、熱變形溫度等均維持在較高的數(shù)值；隨著PA6含量達到20。/。時，聚苯疏醚合金材料的阻燃性能下降；此外，隨著PA6的加入，聚苯石克醚合金材料的力學(xué)性能也得到了明顯的改善，尤其PA6添加量位于10~15%具有最好的拉伸強度和彎曲模量?？梢?，工程塑料PA6可以有效地增韌增強聚苯辟u醚材料，提高聚苯硫醚材料的抗沖擊性和力學(xué)性能。綜合成本和性能的考慮，在本專利中PA6的最佳添加量為10~15%。乂人表2可以看出，自制多官能團的環(huán)氧樹脂相容劑可以有效地提高聚苯疏醚合金材料的性能；當(dāng)相容劑的含量位于4-6%范圍內(nèi)，聚苯硫醚合金材料具有較高的沖擊強度，但當(dāng)相容劑含量增至8%時，聚苯硫醚合金材料的綜合性能逐步降低。因此，在本專利中多官能團環(huán)氧樹脂相容劑的最佳添加量為4~6%。本發(fā)明通過選擇高效的工程塑料PA6增韌聚苯硫醚合金材料，可得到?jīng)_擊性能和力學(xué)性能極佳的合金材料，可以滿足電子、電器、汽車、航空航天等領(lǐng)域的要求，如用于制造機床電器、電子接插件、線圏骨架、泵殼、葉輪、離合器的材料等。以上對本發(fā)明所提供的一種高沖擊強度聚苯硫醚合金材料及其制備方法述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。權(quán)利要求1、一種高沖擊強度聚苯硫醚合金材料，其特征在于，其組成按重量配比(％)為聚苯硫醚30～55％；聚己內(nèi)酰胺5～20％；玻璃纖維30～50％；相容劑2～8％；抗氧劑0.2～1％；其它助劑0.1～2％。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的高沖擊強度聚苯碌u醚合金材料，其特征在于，所述聚苯碌^醚為第二代線性樹脂，且分子量大于50000。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高沖擊強度聚苯硫醚合金材料，其特征在于，所述聚己內(nèi)酰胺為相對密度1.13-1.15，熔點215-225°C，且熔體粘度4立于3.03.6之間。4、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高沖擊強度聚苯硫醚合金材料，其特征在于，所述玻璃纖維為無;威、無捻、10支紗/20股長纖，經(jīng)KH550偶聯(lián)劑處理。5、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高沖擊強度聚苯硫醚合金材料，其特征在于，所述相容劑為自制的多官能團環(huán)氧樹脂。6、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高沖擊強度聚苯辟b醚合金材料，其特征在于，所述抗氧劑為為酚類、亞磷酸酯類、金屬鈍化劑中的一種或幾種的混合物。7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的高沖擊強度聚苯硫醚合金材料，其特征在于，所述酚類為1010,亞磷酸酯為168或TNP;金屬4屯化劑為MD1025/0ABH或GI-09國367。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的高沖擊強度聚苯;危醚合金材料，其特征在于，所述其它助劑包括加工助劑、熱穩(wěn)定劑和/或紫外光吸收劑。9、一種根據(jù)權(quán)利要求1所述高沖擊強度聚苯硫醚合金材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟a:先將聚苯硫醚、聚己內(nèi)酰胺樹脂分別于12(TC鼓風(fēng)干燥58小時；b:按重量配比稱取干燥好的聚苯硫醚和聚己內(nèi)酰胺樹脂及助劑；c:將稱好的各組分投入到高速混合器中干混3~5min;d:將c中混合好的原料投入到雙螺桿擠出機的加料斗，經(jīng)熔融、混煉、擠出、冷卻、干燥、切粒和包裝；加工工藝如下雙螺桿擠出機一區(qū)溫度265°C;二區(qū)270°C;三區(qū)270°C;四區(qū)275°C;五區(qū)溫度275°C;六區(qū)275°C;七區(qū)280°C;八區(qū)280°C;機頭265°C;停留時間3-4min,壓力為15MPa。全文摘要本發(fā)明公開了一種高沖擊強度聚苯硫醚合金材料及其制備方法。其特征在于它主要由聚苯硫醚、聚己內(nèi)酰胺、玻璃纖維、相容劑、抗氧劑、其它助劑等組成，其組成按重量配比(％)聚苯硫醚為30～55％；聚己內(nèi)酰胺為5～20％；玻璃纖維為30～50％；相容劑為2～8％；抗氧劑為0.2～0.5％；其它助劑為0.1～2％。制備方法是將各組分按上述比例混合后，加入雙螺桿擠出機內(nèi)，溫度控制在250～280℃，螺桿轉(zhuǎn)速控制在400～500rpm，再進行造粒，得到高沖擊強度聚苯硫醚合金材料。本發(fā)明采用聚己內(nèi)酰胺增韌增強聚苯硫醚，提供一種具有高沖擊強度、高模量、高剛性、高強度的聚苯硫醚合金材料，改善了聚苯硫醚復(fù)合材料的沖擊性能較差、不易加工、粘結(jié)性及涂飾性不好等缺點。文檔編號C08L63/00GK101130633SQ20071007704公開日2008年2月27日申請日期2007年9月14日優(yōu)先權(quán)日2007年9月14日發(fā)明者東徐,黃義宏申請人:深圳市科聚新材料有限公司