專利名稱：一種聚苯硫醚復合薄膜或纖維及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及聚苯硫醚，尤其涉及一種聚苯硫醚復合薄膜/纖維及其制備方法。
背景技術：
隨著科技進步和社會的發(fā)展，人們對新技術和新材料的開發(fā)、應用越來越廣泛，對 電子、電器絕緣材料的要求越來越高，尤其是具有高溫耐熱性、耐水解性的電絕緣材料。聚苯硫醚具有優(yōu)異的耐化學腐蝕性和高溫下的熱穩(wěn)定性，吸水、吸潮性非常低，并 具有良好的阻燃、絕緣、耐輻射。但是，單純用該材料制成的制品，韌性、強度較差，容易脆裂，尤其是薄膜、纖維制 品，韌性和拉伸斷裂伸長率低，不能滿足使用要求。世界各國的研究者們一直在不斷努力探索尋求制造聚苯硫醚薄膜、纖維化的方 法，目前的技術手段是，在聚苯硫醚中摻合其它強度、韌性較高的材料，來改善制品的強 度、韌性。但是這些摻合料自身的強度、韌性還不是很高，而且與聚苯硫醚的相容度也很 有限，制品的韌性、強度仍然不是很高。尤其是用作薄膜、纖維，韌性和拉伸斷裂伸長率 低，不能滿足使用要求。例如，中國專利公開的一種聚苯硫醚薄膜的制造方法(申請?zhí)?200580038776. 1)，它是采用聚苯硫醚樹脂和聚酰胺樹脂超細微粒以一定的比例混合成復 合物，通過雙軸取向的制造方法得到聚苯硫醚薄膜，然而用這種方法制造的聚苯硫醚薄膜 的韌性和斷裂伸長率等問題還是沒有得到根本解決。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的，是提供一種用含芳雜環(huán)的聚苯硫醚、聚苯硫醚復合料制造的薄膜/ 纖維及其制造方法，該薄膜/纖維的韌性和拉伸斷裂伸長率明顯優(yōu)于現有技術制造的薄膜
/纖維。實現上述目的的技術方案是一種聚苯硫醚復合薄膜或纖維，用如下重量比的原料制成聚苯硫醚樹脂60-90含芳雜環(huán)的聚苯硫醚樹脂0-35熱穩(wěn)定劑0.5-0.7抗氧劑0.4-0.8高分子材料3-5.8無機填料0.2-0.6有機填料0.5-2.5。 所述熱穩(wěn)定劑是高碳醇磷酸酯鈉鹽、蓖麻油磷酸酯鹽的一種或兩種的混合物；所
4述抗氧劑是BHA (丁基羥基苯甲醚)、BHT (2，6- 二叔丁基-4-甲基苯酚、四季戊四醇酯中任 一種；所述高分子材料是聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚酯、聚碳酸酯、聚苯硫醚酰胺、EVA、 聚苯酯的中任一種或任意數種的混合物；所述無機填料是炭黑、納米級二氧化硅、納米級 石英砂、玻璃微珠、納米級玻璃粉、硅酸鈣、硅酸鋁、滑石、粘土、云母、硅藻土、硅石灰等硅酸 鹽、氧化鐵、納米級二氧化鈦、氧化鋅、氧化鋁、輕質碳酸鈣、納米級碳酸鈣、碳酸鎂、碳酸鈣、 碳酸鋅、生石膏、硫酸鋇、碳化硅、氮化硅、氮化硼中任一種或任意數種的混合物；所述有機 填料是磷酸酯類化合物/烷氧基硅烷樹脂，其中，磷酸酯類化合物是聚苯氧乙烯醚磷酸單 酯、聚苯氧乙烯醚磷酸酯鈉鹽、聚苯氧乙烯醚磷酸酯二乙胺、聚苯氧乙烯醚磷酸酯三乙胺、 脂肪醇醚(7)磷酸酯三乙醇胺鹽、脂肪醇醚(9)磷酸酯三乙醇胺鹽、辛醇磷酸酯MCPH、辛醇 聚氧乙烯磷酸酯0ΡΕΚ、壬基酚磷酸酯鉀鹽、高碳醇磷酸酯鈉鹽、磷酸化蓖麻油鈉鹽、蓖麻油 磷酸酯鹽、壬基酚醚磷酸單酯乙醇胺鹽、壬基酚聚氧乙烯(7)醚磷酸單酯、壬基酚聚氧乙烯 (7)醚磷酸雙酯、壬基酚聚氧乙烯(4-10)醚磷酸單酯、壬基酚聚氧乙烯(4-10)醚磷酸雙酯、 壬基酚聚苯氧乙烯醚磷酸酯二乙醇胺鹽、壬基酚聚苯氧乙烯醚磷酸酯三乙醇胺鹽、多元醇 磷酸酯、高碳醇磷酸酯鈉鹽和磷酸化蓖麻油鈉鹽、單硬脂酸、甘油硫酸酯鈉鹽、蓖麻油磷酸 酯鹽等磷酸酯鹽中任一種或任意數種的混合物；烷氧基硅烷樹脂是乙烯基三甲氧基硅烷、 乙烯基三乙氧基硅烷、苯乙烯基三乙氧基硅烷、苯乙烯基三甲氧基硅、3—甲基丙烯氧基丙 基甲基二乙氧基硅烷、3 —甲基丙烯氧基丙基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯氧基丙基三甲氧 基硅烷等烷氧基硅烷中任一種或任意數種的混合物。所述聚苯硫醚復合薄膜/纖維的制造方法，包括步驟①.將聚苯硫醚樹脂、含芳雜環(huán)的聚苯硫醚樹脂分別預處理，洗滌處理除去樹脂 中的低聚物、環(huán)狀化合物、反應副產物、反應助劑和其他雜質，這些雜質在樹脂中的重量百 分比不超過0.01% ；②.加入熱穩(wěn)定劑攪拌混合均勻，造粒成型；③.將粒料干燥，水份含量降到0.05%以下；④.按配比取聚苯硫醚粒料、含芳雜環(huán)的聚苯硫醚粒料、熱穩(wěn)定劑、抗氧劑、高分 子材料、無機填料、有機填料，混合均勻；⑤.將混合料用擠出機擠塑成薄膜或纖維。所述步驟⑤擠塑薄膜的步驟是A.由擠出機的加熱熔融裝置將混合料熔融，熔融溫度控制在290-340°C之間；B.由擠出機的計量泵將熔體送入擠塑膜具，擠塑成厚l_2mm寬500-600mm的片 材；C.片材經擠出機內的保溫通道送入雙向牽伸通道，由擠出機的碾壓、牽伸裝置將 片材碾壓、牽伸成厚0. 025-0. 05mm幅寬1500-2000mm的聚苯硫醚復合薄膜；保溫通道的溫 度控制在120-140 0C ；D.將薄膜邊幅修剪整齊，用收卷機的收成薄膜卷。所述步驟⑤擠塑纖維的步驟是a.由擠出機的加熱熔融裝置將混合料熔融，熔融溫度控制在290-340°C之間；b.由擠出機的計量泵將熔體送入擠塑膜具，紡成絲條；c.由多級卷繞機牽伸并卷收絲條，使其逐級變細，直到絲條直徑符合要求，卷收成
5卷。本發(fā)明的技術效果本發(fā)明的聚苯硫醚復合薄膜或纖維，自身的結構強度高，韌性和拉伸斷裂伸長率 明顯優(yōu)于現有技術制造的薄膜或纖維。附表一列出了該薄膜的性能指標。附表一薄膜的各種特性 薄膜的應用1.是最好的達到f級的絕緣材料，可制作電容器、阻抗電子元件，扁平線圈骨架、 電線包覆物、掩蓋物、汽化器隔膜，熱敏印刷材料、柔軟磁盤，電子攝影用感等。2.可用作H-F級電工絕緣薄膜、電容器薄膜、磁性記錄材料底膜、柔性印刷電路基 板等等。3.作絕緣材料廣泛用于包裹導體、光學纖維等。電容器(SMT、高溫、高頻率、高可 靠性)、易變的電容器、靈活的電路板，鍵盤膜、絕緣材料、平馬達纜繩、包裹、工業(yè)磁帶、內部 覆蓋面材料、音響膜、膜片、鋰電池包裝。
具體實施例方式下面結合實施例對本發(fā)明作進一步的詳述。本發(fā)明的含芳雜環(huán)的聚苯硫醚樹脂，是在-Ar-S-的分子結構上嵌入-Har-S-結 構，形成如下結構-Ar-S-Har-S-式中，Har表示芳雜環(huán)。
6
這些分子結構可能是有序排列、無序排列、甚至通過加料來控制分子結構——即 嵌段式的分子結構，這樣的目的是提高聚苯硫醚樹脂的強度指標。上述含芳雜環(huán)的聚苯硫醚樹脂的制備，采用摩爾比1 0.6-0.9 0.4-0. 1的硫 化鈉、對二氯苯、2-(4-氯基苯基)-5-氯基苯并咪唑為原料，以N-甲基-2-吡咯烷酮為溶 劑，在堿金屬助溶劑作用下縮聚合成制得。由于使用2-(4_氯基苯基)-5_氯基苯并咪唑為原料，得到多分散系數較低、且分 子量分布很窄的含芳雜環(huán)的聚苯硫醚樹脂，該樹脂的結晶度、白度、機械強度、熔融黏度、氧 指數、多分散系數更為優(yōu)異。一.含芳雜環(huán)的聚苯硫醚樹脂的合成實例實例 1在高壓釜中，N-甲基-2吡咯烷酮(NMP) 120千克為溶劑，加入硫化鈉 (Na2S. 3H20) 42千克，氫化鋁鋰(助劑)0. 1千克，在0. OlMpa氮氣的壓力下，一邊攪拌，一 邊升溫，用2小時的時間升至203°C脫水，加入對二氯苯24. 9千克，NMP 20千克，在溫度為 200°C反應3小時，再加入29. 9千克2- (4-氯基苯基)_5_氯基苯并咪唑(簡稱DCPBI)，這 樣，硫化鈉與對二氯苯和2-(4_氯基苯基)-5_氯基苯并咪唑的摩爾比為1 0.6 0.4。 在溫度為280°C時，反應4小時，并在該溫度的條件下，加入對氨基氯苯0. 36千克，聚合反 應2小時后冷卻到185°C，加入對苯二甲酸0. 46千克后升溫到250°C處理1小時后，冷卻 到200°C加入脫離子劑混合物乙二胺四乙酸0. 08千克，并不斷攪拌1小時，冷卻到100°C 過濾，濾餅再冷卻到50°C，用萃取劑甲醇40升多次對制得的聚合物進行反復萃取、過濾，然 后用40升去離子水分6次將制得的聚合物進行反復洗滌、過濾。在100°C下真空干燥，得 到含芳雜環(huán)的聚苯硫醚樹脂36. 89千克，采用閃蒸工藝回收所得的含芳雜環(huán)的聚苯硫醚樹 脂。其流動速率 143g/10min(ASTM-1238-70)、熔點 284. 9°C、灰份 0. 37%、揮發(fā)物 0. 21% (150°C )、Mw約為5. 2萬、多分散系數PD2. 0，氧指數可達48。實例2在高壓釜中，加入N-甲基-2吡咯烷酮(NMP) 60千克，硫化鈉(Na2S. 3H20)21. 5千 克，氫化鋁鋰(助劑)0. 05千克，在0. OlMpa氮氣的壓力下，一邊攪拌，一邊升溫，用8小時 的時間升至190°C脫水，加入對二氯苯18. 3千克，NMP 10千克，在溫度為280°C反應1小時， 再加入3. 75千克2- (4-氯基苯基)-5-氯基苯并咪唑，這樣，硫化鈉與對二氯苯和2- (4-氯 基苯基)-5-氯基苯并咪唑的摩爾比為1 0.9 0.1。在溫度為280°C時，反應6小時，并 在該溫度的條件下，加入對氨基氯苯0. 89千克，聚合反應2小時后冷卻到185°C，加入對苯 二甲酸0. 75千克后升溫到250°C處理1小時后，冷卻到100°C加入脫離子劑混合物乙二胺 四乙酸0. 54千克，并不斷攪拌1小時，在100°C過濾冷卻到50°C，用萃取劑甲醇400升多次 對制得的聚合物進行反復萃取、過濾，然后用200升去離子水分6次將制得的聚合物進行 反復洗滌、過濾。在100°C下真空干燥，得到含芳雜環(huán)的聚苯硫醚樹脂13. 5千克，流動速率 121g/10min(ASTM-1238-70)、熔點 286. 3°C、灰份 0. 20%、揮發(fā)物 0. 15% (150°C )、Mw 約為 5. 8萬、多分散系數PDl. 9，氧指數可達43。實例3在高壓釜中，加入N-甲基-2吡咯烷酮(NMP) 240千克，硫化鈉(Na2S. 3H20) 84千 克，氫化鋁鋰(助劑)0. 2千克，在0. OlMpa氮氣的壓力下，一邊攪拌，一邊升溫，用2小時的
7時間升至203°C脫水，加入對二氯苯49. 8千克，NMP 40千克，在溫度為200°C反應3小時， 再加入59. 8千克2- (4-氯基苯基)-5-氯基苯并咪唑，這樣，硫化鈉與對二氯苯和2- (4-氯 基苯基)-5-氯基苯并咪唑的摩爾比為1 0.6 0.4。在溫度為280°C時，反應4小時，并 在該溫度的條件下，加入對氨基氯苯3. 56千克，聚合反應2小時后冷卻到185°C，加入對苯 二甲酸3. 0千克后升溫到250°C處理1小時后，冷卻到200°C加入脫離子劑混合物乙二胺四 乙酸2. 16千克，并不斷攪拌1小時，冷卻到100°C過濾，濾餅再冷卻到50°C，用萃取劑甲醇 80升多次對制得的聚合物進行反復萃取、過濾，然后用40升去離子水分6次將制得的聚合 物進行反復洗滌、過濾。在100°c下真空干燥，得到含芳雜環(huán)的聚苯硫醚樹脂77. 78千克，流 動速率 103g/10min(ASTM-1238-70)、熔點 286. 7"C、灰份 0. 17%、揮發(fā)物 0. 19% (150°C )、 Mw約為5. 9萬、多分散系數PDl. 93，氧指數可達42。實例 4在高壓釜中，加入N-甲基-2吡咯烷酮(NMP) 120千克，硫化鈉(Na2S. 3H20) 43千 克，氫化鋁鋰(助劑)0. 1千克，在O.OlMpa氮氣的壓力下，一邊攪拌，一邊升溫，用8小時的 時間升至190°C脫水，加入對二氯苯36. 6千克，NMP 20千克，在溫度為280°C反應1小時， 再加入7. 5千克2-(4-氯基苯基)-5-氯基苯并咪唑，這樣，硫化鈉與對二氯苯和2-(4-氯 基苯基)-5-氯基苯并咪唑的摩爾比為1 0.9 0.1。在溫度為280°C時，反應6小時，并 在該溫度的條件下，加入對氨基氯苯0. 36千克，聚合反應2小時后冷卻到185°C，加入對苯 二甲酸0. 46千克后升溫到250°C處理1小時后，冷卻到100°C加入脫離子劑混合物乙二胺 四乙酸0. 08千克，并不斷攪拌1小時，在100°C過濾冷卻到50°C，用萃取劑甲醇40升多次 對制得的聚合物進行反復萃取、過濾，然后用40升去離子水分6次將制得的聚合物進行反 復洗滌、過濾。在100°C下真空干燥，得到含芳雜環(huán)的聚苯硫醚樹脂26. 78千克，流動速率 161g/10min(ASTM-1238-70)、熔點 285. 1°C、灰份 0. 25%、揮發(fā)物 0. 20% (150°C )、Mw 約為 5. 5萬、多分散系數PD2. 01，氧指數可達41。實例5在高壓釜中，加入N-甲基-2吡咯烷酮(NMP) 120千克，硫化鈉(Na2S. 3H20) 42千 克，氫化鋁鋰(助劑)0. 1千克，在O.OlMpa氮氣的壓力下，一邊攪拌，一邊升溫，用2小時的 時間升至203°C脫水，加入對二氯苯24. 9千克，NMP 20千克，在溫度為200°C反應3小時，再 加入29. 9千克2- (4-氯基苯基)-5-氯基苯并咪唑，這樣，硫化鈉與對二氯苯和2- (4-氯基 苯基)-5-氯基苯并咪唑的摩爾比為1 0.6 0.4。在溫度為280°C時，反應4小時，并在該 溫度的條件下，加入對硝基氯苯0. 43千克，聚合反應2小時后冷卻到185°C，加入對苯二甲 酸0. 46千克后升溫到250°C處理1小時后，冷卻到200°C加入脫離子劑混合物乙二胺四乙 酸0. 08千克，并不斷攪拌1小時，冷卻到100°C過濾，濾餅再冷卻到50°C，用萃取劑甲醇400 升多次對制得的聚合物進行反復萃取、過濾，然后用400升去離子水分6次將制得的聚合物 進行反復洗滌、過濾。在100°C下真空干燥，得到含芳雜環(huán)的聚苯硫醚樹脂36. 44千克，流動 速率 143g/10min(ASTM-1238-70)、熔點 284. 5°C、灰份 0. 27%、揮發(fā)物 0. 17% (150°C )、Mw 約為5. 5萬、多分散系數PD2. 03，氧指數可達45。實例6在高壓釜中，加入N-甲基-2吡咯烷酮(NMP) 120千克，硫化鈉(Na2S. 3H20) 43千 克，氫化鋁鋰(助劑)0. 1千克，在O.OlMpa氮氣的壓力下，一邊攪拌，一邊升溫，用8小時的時間升至190°C脫水，加入對二氯苯36. 6千克，NMP 20千克，在溫度為280°C反應1小時， 再加入7. 5千克2-(4-氯基苯基)-5-氯基苯并咪唑，這樣，硫化鈉與對二氯苯和2-(4-氯 基苯基)-5-氯基苯并咪唑的摩爾比為1 0.9 0.1。在溫度為280°C時，反應6小時，并 在該溫度的條件下，加入對硝基氯苯2. 2千克，聚合反應2小時后冷卻到185°C，加入對苯 二甲酸1. 5千克后升溫到250°C處理1小時后，冷卻到100°C加入脫離子劑混合物乙二胺四 乙酸1. 08千克，并不斷攪拌1小時，在100°C過濾冷卻到50°C，用萃取劑甲醇400升多次對 制得的聚合物進行反復萃取、過濾，然后用400升去離子水分6次將制得的聚合物進行反 復洗滌、過濾。在100°C下真空干燥，得到含芳雜環(huán)的聚苯硫醚樹脂25. 71千克，流動速率 114g/10min(ASTM-1238-70)、熔點 286. 2°C、灰份 0. 21%、揮發(fā)物 0. 19% (150°C )、Mw 約為 5. 8萬、多分散系數PDl. 84，氧指數可達43。實例7在高壓釜中，加入N-甲基-2吡咯烷酮(NMP) 120千克，硫化鈉(Na2S. 3H20) 42千 克，氫化鋁鋰(助劑)0. 1千克，在0. OlMpa氮氣的壓力下，一邊攪拌，一邊升溫，用2小時的 時間升至203°C脫水，加入對二氯苯24. 9千克，NMP 20千克，在溫度為200°C反應3小時， 再加入29. 9千克2- (4-氯基基)-5-氯基苯并咪唑，這樣，硫化鈉與對二氯苯和2- (4-氯基 苯基)-5-氯基苯并咪唑的摩爾比為1 0.6 0.4。在溫度為280°C時，反應4小時，并在 該溫度的條件下，加入對硝基氯苯2. 2千克，聚合反應2小時后冷卻到185°C，加入對苯二甲 酸0. 15千克后升溫到250°C處理1小時后，冷卻到200°C加入脫離子劑混合物乙二胺四乙 酸1. 08千克，并不斷攪拌1小時，冷卻到100°C過濾，濾餅再冷卻到50°C，用萃取劑甲醇400 升多次對制得的聚合物進行反復萃取、過濾，然后用400升去離子水分6次將制得的聚合物 進行反復洗滌、過濾。在100°C下真空干燥，得到含芳雜環(huán)的聚苯硫醚樹脂36. 10千克，流動 速率 107g/10min(ASTM-1238-70)、熔點 286. 9°C、灰份 0. 17%、揮發(fā)物 0. 20% (150°C )、Mw 約為5. 9萬、多分散系數PDl. 91，氧指數可達42。實例8在高壓釜中，加入N-甲基-2吡咯烷酮(NMP) 120千克，硫化鈉(Na2S. 3H20) 43千 克，氫化鋁鋰(助劑)0. 1千克，在O.OlMpa氮氣的壓力下，一邊攪拌，一邊升溫，用8小時的 時間升至190°C脫水，加入對二氯苯36. 6千克，NMP 20千克，在溫度為280°C反應1小時， 再加入7. 5千克2-(4-氯基苯基)-5-氯基苯并咪唑，這樣，硫化鈉與對二氯苯和2-(4-氯 基苯基)-5-氯基苯并咪唑的摩爾比為1 0.9 0.1。在溫度為280°C時，反應6小時，并 在該溫度的條件下，加入對硝基氯苯0. 43千克，聚合反應2小時后冷卻到185°C，加入對苯 二甲酸0. 46千克后升溫到250°C處理1小時后，冷卻到100°C加入脫離子劑混合物乙二胺 四乙酸0. 08千克，并不斷攪拌1小時，在100°C過濾冷卻到50°C，用萃取劑甲醇400升多次 對制得的聚合物進行反復萃取、過濾，然后用400升去離子水分6次將制得的聚合物進行反 復洗滌、過濾。在100°C下真空干燥，得到含芳雜環(huán)的聚苯硫醚樹脂26. 13千克，流動速率 161g/10min(ASTM-1238-70)、熔點 285. 1°C、灰份 0. 35%、揮發(fā)物 0. 29% (150°C )、Mw 約為 5. 3萬、多分散系數PD2. 05，氧指數可達46。在實際生產中，如果使用樸林環(huán)來作為聚合物的脫離子劑和使用乙二胺四乙酸的 效果一樣，但是使用樸林環(huán)會增加生產成本；使用丙酮、氯仿、乙醇、苯等溶劑來作為萃取劑 會得到與使用甲醇得到的效果雖然一樣，但是如使用氯仿、苯、甲苯為萃取劑時，最后還要使用甲醇、乙醇、丙酮來洗滌濾餅中的氯仿、苯、甲苯等溶劑，因此最好使用甲醇、乙醇、丙酮 等能夠與水互溶的溶劑，以便更好的回收這些溶劑。二 .聚苯硫醚薄膜的制造實例實例1預處理好聚苯硫醚樹脂和含芳雜環(huán)的聚苯硫醚樹脂，然后采用以下配方將其處理 成混合物聚苯硫醚樹脂90%
含(1)芳雜環(huán)的聚苯硫醚樹脂0%
高碳醇磷酸酯鈉鹽0. 7%
BHT (2,6- 二叔丁基-4-甲基苯酚)0. 8%
聚苯硫醚酰胺5. 8%
納米級碳酸鎂0. 2%
3-甲基丙烯氧基丙基三甲基硅烷2. 5%采用上述工藝配方，通過擠出機的擠出工藝流程和條件，即溫度控制在290-340°C 之間的擠出機擠出，通過機頭齒輪泵輸送到薄膜T型模具噴頭保溫箱，在保溫箱上裝備 有計量泵，聚苯硫醚和含芳雜環(huán)的聚苯硫醚熔體由計量泵輸送到裝備有以寬為Imm長為 590mm的T型模具，熔體由T型模具噴出形成厚為Imm寬為590mm的片材，片材在保溫為 120°C的帶式通道，由通道輸送到雙向牽伸的通道，在由通道輸送到橫向或縱向三級雙軸壓 輪將其碾壓并牽伸處理成厚為0. 025mm幅寬為2000mm的聚苯硫醚復合薄膜，最后將其邊幅 修剪整齊，通過收卷機的收卷成薄膜卷，雙向牽伸聚苯硫醚復合薄膜的工藝條件1).雙向牽伸的通道溫度控制在120°C，牽伸倍率3. 0，牽伸速度為30m/min，并通 入氮氣。2).雙軸壓輪的壓力在0. 5pa,其溫度保持在120°C。3).收卷機的收卷速度在35m/min。4).熱處理時間為5秒，熱處理溫度270 V其薄膜的各種特性將在表一中表示出來。實例2與實例1的區(qū)別是，本例采用如下配方含(2)芳雜環(huán)的聚苯硫醚樹脂5%聚苯硫醚樹脂85%蓖麻油磷酸酯鹽0.7%BHA ( 丁基羥基苯甲醚)0.4%聚苯硫醚酰胺5.8%納米級碳酸鎂0.6%3-甲基丙烯氧基丙基三甲基硅烷 2.5%采用上述工藝配方，通過擠出機的擠出工藝流程和條件，即溫度控制在290-340°C 之間的擠出機擠出，通過機頭齒輪泵輸送到薄膜T型模具噴頭保溫箱，在保溫箱上裝備有 計量泵，聚苯硫醚和含芳雜環(huán)的聚苯硫醚熔體由計量泵輸送到裝備有以寬為1.2mm長為 580mm的T型模具，熔體由T型模具噴出形成厚為1. 2mm寬為580mm片材，片材在保溫為
10126°C的帶式通道，由通道輸送到雙向牽伸的通道，再由通道輸送到橫向或縱向三級雙軸壓 輪將其碾壓并牽伸處理成厚為0. 028mm幅寬為1860mm的聚苯硫醚復合薄膜，最后將其邊幅 修剪整齊，通過收卷機的收卷成薄膜卷，雙向牽伸聚苯硫醚復合薄膜的工藝條件1).雙向牽伸的通道溫度控制在248°C之間，牽伸倍率3. 6，牽伸速度為38m/min， 并通入氮氣。2).雙軸壓輪的壓力在0. 9Mpa,其溫度保持在130°C。3).收卷機的收卷速度在45m/min。4).熱處理時間為8秒，熱處理溫度249 V其薄膜的各種特性將在表一中表示出來。實例3采用上述工藝條件和流程將預處理好的聚苯硫醚樹脂和含芳雜環(huán)的聚苯硫醚樹
脂，然后采用以下配方將其處理成混合物。1)含(3)芳雜環(huán)的聚苯硫醚樹脂10%聚苯硫醚樹脂85%高碳醇磷酸酯鈉鹽0.5%BHA ( 丁基羥基苯甲醚)0.4%聚苯硫醚酰胺3.0%納米級碳酸鋅0.6%3-甲基丙烯氧基丙基三甲基硅烷0.5%采用上述工藝配方，通過擠出機的擠出工藝流程和條件，即由溫度控制在 290-340°C之間的擠出機擠出，通過機頭齒輪泵輸送到薄膜T型模具噴頭保溫箱，在保溫 箱上裝備有計量泵，聚苯硫醚和含芳雜環(huán)的聚苯硫醚熔體由計量泵輸送到裝備有以寬為 1. 6mm長為570mm的T型模具，熔體由T型模具噴出形成厚為1. 6mm寬為570mm的片材，片 材在保溫為260°C的帶式通道，由通道輸送到雙向牽伸的通道，在由通道輸送到三級雙軸壓 輪將其碾壓并牽伸處理成厚為0. 030mm幅寬為2000mm的聚苯硫醚復合薄膜，最后將其邊幅 修剪整齊，通過收卷機的收卷成薄膜卷。雙向牽伸聚苯硫醚復合薄膜的工藝條件1).雙向牽伸的通道溫度控制在140°C，牽伸倍率4. 2，牽伸速度為42m/min，并通 入氮氣。2).雙軸壓輪的壓力在1. 4Mpa，其溫度保持在131°C。3).收卷機的收卷速度在55m/min。4).熱處理時間為12秒，熱處理溫度260°C其薄膜的各種特性將在表一中表示出來。實例4采用上述工藝條件和流程將預處理好的聚苯硫醚樹脂和含芳雜環(huán)的聚苯硫醚樹
脂，然后采用以下配方將其處理成混合物。1)含⑷芳雜環(huán)的聚苯硫醚樹脂24%聚苯硫醚樹脂70%蓖麻油磷酸酯鹽0.6%
BHT (2，6- 二叔丁基-4-甲基苯酚)聚苯硫醚酰胺納米級碳酸鎂3-甲基丙烯氧基丙基三甲基硅烷
0. 6% 3. 6% 0. 4% 0. 8%采用上述工藝配方通過擠出機的擠出工藝流程和條件，即由溫度控制在 290-340°C之間的擠出機擠出，通過機頭齒輪泵輸送到薄膜T型模具噴頭保溫箱，在保溫 箱上裝備有計量泵，聚苯硫醚和含芳雜環(huán)的聚苯硫醚熔體由計量泵輸送到裝備有以寬為 1. 5mm長為560mm的T型模具，熔體由T型模具噴出形成厚為1. 5mm寬為560mm的片材，片 材在保溫為136°C的帶式通道，由通道輸送到橫向或縱向雙向牽伸的通道，在由通道輸送到 三級雙軸壓輪將其碾壓并牽伸處理成厚為0. 035mm幅寬為2000mm的聚苯硫醚復合薄膜，最 后將其邊幅修剪整齊，通過收卷機的收卷成薄膜卷雙向牽伸聚苯硫醚復合薄膜的工藝條件1).雙向牽伸的通道溫度控制在138°C，牽伸倍率4. 5，牽伸速度為60m/min，并通 入氮氣。2).雙軸壓輪的壓力在2. 3Mpa，其溫度保持在136°C之間。3).收卷機的收卷速度在65m/min。4).熱處理時間為5秒，熱處理溫度270°C。其薄膜的各種特性將在表一中表示出來。實例 5采用上述工藝條件和流程將預處理好的聚苯硫醚樹脂和含芳雜環(huán)的聚苯硫醚樹 脂，然后采用以下配方將其處理成混合物。1)含(5)芳雜環(huán)的聚苯硫醚樹脂 30%聚苯硫醚樹脂60%高碳醇磷酸酯鈉鹽0.6%四季戊四醇酯0.8%聚苯硫醚酰胺5.8%納米級碳酸鋅0.4%3-甲基丙烯氧基丙基三甲基硅烷 2.5%采用上述工藝配方通過擠出機的擠出工藝流程和條件，即由溫度控制在 290-340°C之間的擠出機擠出，通過機頭齒輪泵輸送到薄膜T型模具噴頭保溫箱，在保溫箱 上裝備有計量泵，聚苯硫醚和含芳雜環(huán)的聚苯硫醚熔體由計量泵輸送到裝備有以寬為2mm 長為600mm的T型模具，熔體由T型模具噴出形成厚為2mm寬為600mm的片材，片材在保溫 為136°C的帶式通道，由通道輸送到雙向牽伸的通道，再由通道輸送到三級雙軸壓輪將其碾 壓并牽伸處理成厚為0. 05mm幅寬為2000mm的聚苯硫醚復合薄膜，最后將其邊幅修剪整齊， 通過收卷機的收卷成薄膜卷雙向牽伸聚苯硫醚復合薄膜的工藝條件1).雙向牽伸的通道溫度控制在140°C，牽伸倍率5，牽伸速度為60m/min，并通入氮氣。2).雙軸壓輪的壓力在3Mpa，其溫度保持在120°C。
12
3).收卷機的收卷速度在65m/min。4).熱處理時間為30秒，熱處理溫度240°C其薄膜的各種特性將在表一中表示出來。實例6采用上述工藝條件和流程將預處理好的聚苯硫醚樹脂和含芳雜環(huán)的聚苯硫醚樹
脂，然后采用以下配方將其處理成混合物。1)含(6)芳雜環(huán)的聚苯硫醚樹脂35%聚苯硫醚樹脂60%蓖麻油磷酸酯鹽0.5%四季戊四醇酯；0.4%聚苯硫醚酰胺3.2%納米級碳酸鋅0.2%3-甲基丙烯氧基丙基三甲基硅烷0.7%采用上述工藝配方通過擠出機的擠出工藝流程和條件，即由溫度控制在 290-340°C之間的擠出機擠出，通過機頭齒輪泵輸送到薄膜T型模具噴頭保溫箱，在保溫 箱上裝備有計量泵，聚苯硫醚和含芳雜環(huán)的聚苯硫醚熔體由計量泵輸送到裝備有以寬為 1. 4mm長為520mm的T型模具，熔體由T型模具噴出形成厚為1. 4mm寬為520mm的片材，片 材在保溫為126°C的帶式通道，由通道輸送到雙向牽伸的通道，在由通道輸送到三級雙軸壓 輪將其碾壓并牽伸處理成厚為0. 03mm幅寬為1940mm的聚苯硫醚復合薄膜，最后將其邊幅 修剪整齊，通過收卷機的收卷成薄膜卷雙向牽伸聚苯硫醚復合薄膜的工藝條件1).雙向牽伸的甬道溫度控制在1291，牽伸倍率4.4，牽伸速度為44m/min，并通 入氮氣。2).雙軸壓輪的壓力在0. 5_3Mpa，其溫度保持在128°C。3).收卷機的收卷速度在49m/min。4).熱處理時間為20秒，熱處理溫度244°C。其薄膜的各種特性將在表一中表示出來。實例7采用上述工藝條件和流程將預處理好的聚苯硫醚樹脂和含芳雜環(huán)的聚苯硫醚樹
脂，然后采用以下配方將其處理成混合物。1)含(7)芳雜環(huán)的聚苯硫醚樹脂30%聚苯硫醚樹脂62%高碳醇磷酸酯鈉鹽0.7%四季戊四醇酯0.8%聚苯硫醚酰胺4.4%納米級碳酸鎂0.6%3-甲基丙烯氧基丙基三甲基硅烷1.5% 采用上述工藝配方通過擠出機的擠出工藝流程和條件，即由溫度控制在 290-340°C之間的擠出機擠出，通過機頭齒輪泵輸送到薄膜T型模具噴頭保溫箱，在保溫箱上裝備有計量泵，聚苯硫醚和含芳雜環(huán)的聚苯硫醚熔體由計量泵輸送到裝備有以寬為 1. 6mm長為590mm的T型模具，熔體由T型模具噴出形成厚為1. 6mm寬為590m的片材，片材 在保溫為134°C的帶式通道，由通道輸送到雙向牽伸的通道，再由通道輸送到三級雙軸壓輪 將其碾壓并牽伸處理成厚為0. 035mm幅寬為1780mm的聚苯硫醚復合薄膜，最后將其邊幅修 剪整齊，通過收卷機的收卷成薄膜卷雙向牽伸聚苯硫醚復合薄膜的工藝條件1).雙向牽伸的甬道溫度控制在1341，牽伸倍率4.8，牽伸速度為56111/1^11，并通 入氮氣。2).雙軸壓輪的壓力在2. 5Mpa，其溫度保持在136°C。3).收卷機的收卷速度在60m/min。4).熱處理時間為10秒，熱處理溫度251°C其薄膜的各種特性將在表一中表示出來。實例8采用上述工藝條件和流程將預處理好的聚苯硫醚樹脂和含芳雜環(huán)的聚苯硫醚樹 脂，然后采用以下配方將其處理成混合物。1)含⑶芳雜環(huán)的聚苯硫醚樹脂 28%聚苯硫醚樹脂62%
蓖麻油磷酸酯鹽0. 7%
四季戊四醇酯0. 8%
聚苯硫醚酰胺5. 8%
納米級碳酸鋅0. 6%
3-甲基丙烯氧基丙基三甲基硅烷2. 1%采用上述工藝配方通過擠出機的擠出工藝流程和條件，即由溫度控制在 290-340°C之間的擠出機擠出，通過機頭齒輪泵輸送到薄膜T型模具噴頭保溫箱，在保溫 箱上裝備有計量泵，聚苯硫醚和含芳雜環(huán)的聚苯硫醚熔體由計量泵輸送到裝備有以寬為 1. 8mm長為600mm的T型模具，熔體由T型模具噴出形成厚為1. 8mm寬為600mm的片材，片 材在保溫為138°C的帶式通道，由通道輸送到雙向牽伸的通道，再由通道輸送到三級雙軸壓 輪將其碾壓并牽伸處理成厚為0. 045mm幅寬為2000mm的聚苯硫醚復合薄膜，最后將其邊幅 修剪整齊，通過收卷機的收卷成薄膜卷雙向牽伸聚苯硫醚復合薄膜的工藝條件1).雙向牽伸的甬道溫度控制在1381，牽伸倍率4.8，牽伸速度為51111/1^11，并通 入氮氣。2).雙軸壓輪的壓力在0. 5_3Mpa，其溫度保持在138°C。3).收卷機的收卷速度在55m/min。4).熱處理時間為25秒，熱處理溫度244°C其薄膜的各種特性將在表一中表示出來。對比實施例1采用上述工藝條件和流程將預處理好的聚苯硫醚樹脂和含芳雜環(huán)的聚苯硫醚樹 脂，然后采用以下配方將其處理成混合物。
14
1)含(1)芳雜環(huán)的聚苯硫醚樹脂聚苯硫醚樹脂納米級碳酸鋅3-甲基丙烯氧基丙基三甲基硅烷
30% 67% 0. 6%
2. 4%采用實例7的工藝條件，制得薄膜的各種特性將在表一中表示出來。對比實施例2采用上述工藝條件和流程將預處理好的聚苯硫醚樹脂和含芳雜環(huán)的聚苯硫醚共 聚物樹脂，然后采用以下配方將其處理成混合物。1)含(1)芳雜環(huán)的聚苯硫醚樹脂 33%聚苯硫醚樹脂62%聚苯硫醚酰胺5%采用實例8的工藝流程和條件，制得薄膜的各種特性將在表一中表示出來。三.聚苯硫醚纖維制造實例在上述聚苯硫醚薄膜制造實例1-8中，將擠出機的擠片模具換成噴絲模具，將碾 壓牽伸裝置換成多級卷繞牽伸裝置。其余與聚苯硫醚薄膜制造實例1-8相同。四.聚苯硫醚注塑制品制造將含芳雜環(huán)的聚苯硫醚與聚苯硫醚摻合，用注塑機及相應的模具注塑所需制品。
1權利要求
一種聚苯硫醚復合薄膜或纖維，其特征在于用如下重量比的原料制成聚苯硫醚樹脂60 90含芳雜環(huán)的聚苯硫醚樹脂 0 35熱穩(wěn)定劑0.5 0.7抗氧劑 0.4 0.8高分子材料 3 5.8無機填料0.2 0.6有機填料0.5 2.5。
2.根據權利要求1所述聚苯硫醚復合薄膜或纖維，其特征在于所述熱穩(wěn)定劑是高碳 醇磷酸酯鈉鹽、蓖麻油磷酸酯鹽的一種或兩種的混合物；所述抗氧劑是BHA( 丁基羥基苯甲 醚)、BHT(2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、四季戊四醇酯中任一種；所述高分子材料是聚乙烯、 聚丙烯、聚四氟乙烯、聚酯、聚碳酸酯、聚苯硫醚酰胺、EVA、聚苯酯的中任一種或任意數種的 混合物；所述無機填料是炭黑、納米級二氧化硅、納米級石英砂、玻璃微珠、納米級玻璃粉、 硅酸鈣、硅酸鋁、滑石、粘土、云母、硅藻土、硅石灰等硅酸鹽、氧化鐵、納米級二氧化鈦、氧化 鋅、氧化鋁、輕質碳酸鈣、納米級碳酸鈣、碳酸鎂、碳酸鈣、碳酸鋅、生石膏、硫酸鋇、碳化硅、 氮化硅、氮化硼中任一種或任意數種的混合物；所述有機填料是磷酸酯類化合物/烷氧基 硅烷樹脂，其中，磷酸酯類化合物是聚苯氧乙烯醚磷酸單酯、聚苯氧乙烯醚磷酸酯鈉鹽、聚 苯氧乙烯醚磷酸酯二乙胺、聚苯氧乙烯醚磷酸酯三乙胺、脂肪醇醚(7)磷酸酯三乙醇胺鹽、 脂肪醇醚(9)磷酸酯三乙醇胺鹽、辛醇磷酸酯MCPH、辛醇聚氧乙烯磷酸酯0ΡΕΚ、壬基酚磷酸 酯鉀鹽、高碳醇磷酸酯鈉鹽、磷酸化蓖麻油鈉鹽、蓖麻油磷酸酯鹽、壬基酚醚磷酸單酯乙醇 胺鹽、壬基酚聚氧乙烯(7)醚磷酸單酯、壬基酚聚氧乙烯(7)醚磷酸雙酯、壬基酚聚氧乙烯 (4-10)醚磷酸單酯、壬基酚聚氧乙烯(4-10)醚磷酸雙酯、壬基酚聚苯氧乙烯醚磷酸酯二乙 醇胺鹽、壬基酚聚苯氧乙烯醚磷酸酯三乙醇胺鹽、多元醇磷酸酯、高碳醇磷酸酯鈉鹽和磷酸 化蓖麻油鈉鹽、單硬脂酸、甘油硫酸酯鈉鹽、蓖麻油磷酸酯鹽等磷酸酯鹽中任一種或任意數 種的混合物；烷氧基硅烷樹脂是乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、苯乙烯基三乙 氧基硅烷、苯乙烯基三甲氧基硅、3—甲基丙烯氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3—甲基丙烯 氧基丙基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯氧基丙基三甲氧基硅烷等烷氧基硅烷中任一種或任意 數種的混合物。
3.一種聚苯硫醚復合薄膜或纖維的制造方法，包括步驟①.將聚苯硫醚樹脂、含芳雜環(huán)的聚苯硫醚樹脂分別預處理，洗滌處理除去樹脂中的 低聚物、環(huán)狀化合物、反應副產物、反應助劑和其他雜質，這些雜質在樹脂中的重量百分比 不超過0. 01% ；②.加入熱穩(wěn)定劑攪拌混合均勻，造粒成型；③.將粒料干燥，水份含量降到0.05%以下；④.按配比取聚苯硫醚粒料、含芳雜環(huán)的聚苯硫醚粒料、熱穩(wěn)定劑、抗氧劑、高分子材 料、無機填料、有機填料，混合均勻；⑤.將混合料用擠出機擠塑成薄膜或纖維。
4.根據權利要求3所述聚苯硫醚復合薄膜或纖維的制造方法，其特征在于所述步驟 ⑤擠塑薄膜的步驟是A.由擠出機的加熱熔融裝置將混合料熔融，熔融溫度控制在290-340°C之間；B.由擠出機的計量泵將熔體送入擠塑膜具，擠塑成厚l_2mm寬500-600mm的片材；C.片材經擠出機內的保溫通道送入雙向牽伸通道，由擠出機的碾壓、牽伸裝置將片材 碾壓、牽伸成厚0. 025-0. 05mm幅寬1500_2000mm的聚苯硫醚復合薄膜；保溫通道的溫度控 制在 120-140 0C ；D.將薄膜邊幅修剪整齊，用收卷機的收成薄膜卷。
5.根據權利要求3所述聚苯硫醚復合薄膜或纖維的制造方法，其特征在于所述步驟 ⑤擠塑纖維的步驟是a.由擠出機的加熱熔融裝置將混合料熔融，熔融溫度控制在290-340°C之間；b.由擠出機的計量泵將熔體送入擠塑膜具，紡成絲條；c.由多級卷繞機牽伸并卷收絲條，使其逐級變細，直到絲條直徑符合要求，卷收成卷。
全文摘要
本發(fā)明是申請?zhí)枮?00810046575.1的發(fā)明專利申請的分案，是一種聚苯硫醚復合薄膜或纖維及其制備方法。該薄膜或纖維采用如下重量比的原料制得60-90的聚苯硫醚樹脂、0-35的含芳雜環(huán)的聚苯硫醚樹脂、0.5-0.7的熱穩(wěn)定劑、0.4-0.8的抗氧劑、3-5.8的高分子材料、0.2-0.6的無機填料和0.5-2.5的有機填料。制備方法是將聚苯硫醚樹脂、含芳雜環(huán)的聚苯硫醚樹脂預處理后，加入熱穩(wěn)定劑混合均勻、造粒成型，再將上述粒料干燥加入抗氧劑、高分子材料、無機填料、有機填料，混合均勻；最后，使用擠出機將上述混合料擠塑成薄膜或纖維。該薄膜或纖維絕緣性能優(yōu)越、自身的結構強度高，韌性和拉伸斷裂伸長率明顯優(yōu)于現有技術制造的薄膜或纖維。
文檔編號C08L23/12GK101921486SQ20101028589
公開日2010年12月22日 申請日期2008年11月17日 優(yōu)先權日2008年11月17日
發(fā)明者陳遜 申請人:德陽科吉高新材料有限責任公司