專利名稱：一種硫酸鈣晶須改性聚砜復(fù)合材料及其制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚砜復(fù)合材料及其制備工藝，尤其涉及一種硫酸鈣晶須改性聚砜復(fù)合材料及其制備工藝。
背景技術(shù)：
聚砜塑料是大分子主鏈含有砜基及芳核的高分子化合物，它是一種線型熱塑性工程塑料，具有優(yōu)良的耐熱性、耐氧化性、耐輻射性、電絕緣性以及突出的抗蠕變性能和較高的物理力學(xué)性能，耐化學(xué)腐蝕性好，除強(qiáng)溶劑、濃硫酸、硝酸以外，對(duì)其他化學(xué)試劑 (如無機(jī)酸、堿、鹽等)穩(wěn)定；但是聚砜塑料的沖擊強(qiáng)度不高，流動(dòng)性差，加工成形困難，不能滿足各工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有聚砜材料的不足，提供一種強(qiáng)度高，流動(dòng)性好，易于加工成形的硫酸鈣晶須改性聚砜復(fù)合材料及其制備工藝。本發(fā)明解決所述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
本發(fā)明之硫酸鈣晶須改性聚砜復(fù)合材料由以下重量份數(shù)的原料制成聚砜(PSU) 70 85份，直徑10 20 μ m的硫酸鈣晶須10 25份，偶聯(lián)劑1 3份，增塑劑1 5份，潤(rùn)滑劑0. 5 1. 5份；
所述偶聯(lián)劑可為硅烷偶聯(lián)劑、馬來酸酐、鋁酸酯偶聯(lián)劑中的一種或幾種的混合物； 所述增塑劑可為鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸二辛酯(D0P)、環(huán)氧大豆油中的一種或幾種的混合物；
所述潤(rùn)滑劑可為石蠟、硬脂酸、硬脂酸丁酯、油酰胺中的一種或幾種的混合物。優(yōu)選的重量配比為聚砜78份，直徑10 20 μ m的硫酸鈣晶須15份，偶聯(lián)劑2份， 增塑劑4份，潤(rùn)滑劑1份。本發(fā)明之硫酸鈣晶須改性聚砜復(fù)合材料的制備工藝，包括以下步驟
(1)對(duì)PSU進(jìn)行干燥處理，使其含水量低于0.1%；
(2)將直徑10 20μ m的硫酸鈣晶須和偶聯(lián)劑加入到高速混合機(jī)中，混合5 15min (優(yōu)選lOmin)，得改性硫酸鈣晶須；
(3)將聚砜、增塑劑、潤(rùn)滑劑加入到高速混合機(jī)中，混合3 7min (優(yōu)選5min)，得聚砜、增塑劑、潤(rùn)滑劑與改性硫酸鈣晶須的混合物；
(4)將步驟(3)所得混合物在同向平行雙螺桿擠出機(jī)中擠出，造粒，工藝參數(shù)如下一區(qū)溫度 120-130°C (優(yōu)選 125°C)，二區(qū)溫度 130_140°C (優(yōu)選 1!35°C)，三區(qū)溫度 140_150°C (優(yōu)選140°C)，四區(qū)溫度140-150°C (優(yōu)選150°C)，五區(qū)溫度160_170°C (優(yōu)選165°C)，六區(qū)溫度170-180°C (優(yōu)選180°C)，七區(qū)溫度160-170°C (優(yōu)選160°C)，熔體溫度150-160°C (優(yōu)選150°C)，機(jī)頭溫度150-160°C (優(yōu)選160°C)，停留時(shí)間3_6min (優(yōu)選5min)，壓力3_6MPa (優(yōu)選 3 MPa)；(5)將步驟(4)所得粒料在同向平行雙螺桿注塑機(jī)中注塑成型，注塑工藝參數(shù)如下射嘴溫度 370-380°C (優(yōu)選 380°C )，一段溫度 380_39(TC (優(yōu)選 390°C )，二段溫度 370_380°C (優(yōu)選 375°C)，注射壓力 90-1 IOMPa (優(yōu)選 100 MPa)。硫酸鈣晶須，又稱石膏晶須，是一種硫酸鈣的纖維狀單晶體。研究表明，本發(fā)明使用之改性硫酸鈣晶須直徑為10 20μπι，其具有均勻的橫截面，完整的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，這一特征賦予其接近晶體理論值-原子間價(jià)鍵的強(qiáng)度。由于其具有極高的強(qiáng)度，細(xì)微的尺寸，易與PSU界面粘合，提高與基體的相容性和界面黏結(jié)力，當(dāng)受外力強(qiáng)迫取向時(shí)，PSU中的殘余應(yīng)力能很好地傳遞給硫酸鈣晶須，從而提高復(fù)合材料的強(qiáng)度；由于硫酸鈣晶須為無機(jī)物，在 PSU基質(zhì)中分散均勻，不易團(tuán)聚，能夠提高復(fù)合材料的流動(dòng)性并使復(fù)合材料性能穩(wěn)定。本發(fā)明之硫酸鈣晶須改性聚砜，強(qiáng)度高，流動(dòng)性好，易于加工成形，特別適于制作對(duì)強(qiáng)度要求高的產(chǎn)品。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。實(shí)施例1
本實(shí)施例硫酸鈣晶須改性聚砜復(fù)合材料由以下重量份數(shù)的原料制成聚砜83份，直徑 10 20 μ m的硫酸鈣晶須10份，硅烷偶聯(lián)劑2份，增塑劑DBP 4份，潤(rùn)滑劑石蠟1份。制備方法
(1)對(duì)PSU進(jìn)行干燥處理，使其含水量低于0.1%；
(2)將直徑10 20μ m的硫酸鈣晶須和硅烷偶聯(lián)劑加入到高速混合機(jī)中，混合lOmin， 得改性硫酸鈣晶須；
(3)將PSU、增塑劑DBP、潤(rùn)滑劑石蠟加入到高速混合機(jī)中，混合5min,得PSU、增塑劑 DBP、潤(rùn)滑劑石蠟與改性硫酸鈣晶須的混合物；
(4)將步驟(3)所得混合物在同向平行雙螺桿擠出機(jī)中擠出，造粒，工藝參數(shù)如下一區(qū)溫度125°C，二區(qū)溫度i:35°C，三區(qū)溫度140°C，四區(qū)溫度150°C，五區(qū)溫度165°C，六區(qū)溫度 180°C，七區(qū)溫度160°C，熔體溫度150°C，機(jī)頭溫度160°C，停留時(shí)間5min，壓力3MPa ；
(5)將步驟(4)所得粒料在同向平行雙螺桿注塑機(jī)中注塑成型，注塑工藝參數(shù)如下射嘴溫度380°C，一段溫度390°C，二段溫度375°C，注射壓力lOOMPa。本實(shí)施例產(chǎn)品性能檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)及結(jié)果見表1。實(shí)施例2:
本實(shí)施例硫酸鈣晶須改性聚砜復(fù)合材料由以下重量份數(shù)的原料制成聚砜78份，直徑 10 20 μ m的硫酸鈣晶須15份，馬來酸酐2份，增塑劑DOP 4份，潤(rùn)滑劑硬脂酸1份。制備方法
(1)對(duì)PSU進(jìn)行干燥處理，使其含水量低于0.1%；
(2)將直徑10 20μ m的硫酸鈣晶須和馬來酸酐加入到高速混合機(jī)中，混合lOmin，得改性硫酸鈣晶須；
(3)將PSU、增塑劑D0P、潤(rùn)滑劑硬脂酸加入到高速混合機(jī)中，混合5min,得PSU、增塑劑 DOP、潤(rùn)滑劑硬脂酸與改性硫酸鈣晶須的混合物；
(4)將步驟(3)所得混合物在同向平行雙螺桿擠出機(jī)中擠出，造粒，工藝參數(shù)如下一區(qū)溫度125°C，二區(qū)溫度i:35°C，三區(qū)溫度140°C，四區(qū)溫度150°C，五區(qū)溫度165°C，六區(qū)溫度 180°C，七區(qū)溫度160°C，熔體溫度150°C，機(jī)頭溫度160°C，停留時(shí)間5min，壓力3MPa ；
(5)將步驟(4)所得粒料在同向平行雙螺桿注塑機(jī)中注塑成型，注塑工藝參數(shù)如下射嘴溫度380°C，一段溫度390°C，二段溫度375°C，注射壓力lOOMPa。本實(shí)施例產(chǎn)品性能檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)及結(jié)果見表1。實(shí)施例3:
本實(shí)施例硫酸鈣晶須改性聚砜復(fù)合材料由以下重量份數(shù)的原料制成聚砜73份，直徑 10 20 μ m的硫酸鈣晶須20份，鋁酸酯偶聯(lián)劑2份，增塑劑環(huán)氧大豆油4份，潤(rùn)滑劑硬脂酸丁酯1份。制備方法
(1)對(duì)PSU進(jìn)行干燥處理，使其含水量低于0.1%；
(2)將直徑10 20μ m的硫酸鈣晶須和鋁酸酯偶聯(lián)劑加入到高速混合機(jī)中，混合 lOmin，得改性硫酸鈣晶須；
(3)將PSU、增塑劑環(huán)氧大豆油、潤(rùn)滑劑硬脂酸丁酯加入到高速混合機(jī)中，混合5min，得 PSU、增塑劑環(huán)氧大豆油、潤(rùn)滑劑硬脂酸丁酯與改性硫酸鈣晶須的混合物；
(4)將步驟(3)所得混合物在同向平行雙螺桿擠出機(jī)中擠出，造粒，工藝參數(shù)如下一區(qū)溫度125°C，二區(qū)溫度i:35°C，三區(qū)溫度140°C，四區(qū)溫度150°C，五區(qū)溫度165°C，六區(qū)溫度 180°C，七區(qū)溫度160°C，熔體溫度150°C，機(jī)頭溫度160°C，停留時(shí)間5min，壓力3MPa ；
(5)將步驟(4)所得粒料在同向平行雙螺桿注塑機(jī)中注塑成型，注塑工藝參數(shù)如下射嘴溫度380°C，一段溫度390°C，二段溫度375°C，注射壓力lOOMPa。本實(shí)施例產(chǎn)品性能檢測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)及結(jié)果見表1。
權(quán)利要求
1.一種硫酸鈣晶須改性聚砜復(fù)合材料，其特征在于，由以下重量份數(shù)的原料制成聚砜70 85份，直徑10 20 μ m的硫酸鈣晶須10 25份，偶聯(lián)劑1 3份，增塑劑1 5 份，潤(rùn)滑劑0.5 1.5份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫酸鈣晶須改性聚砜復(fù)合材料，其特征在于，由以下重量份數(shù)的原料制成聚砜78份，直徑10 20 μ m的硫酸鈣晶須15份，偶聯(lián)劑2份，增塑劑4份， 潤(rùn)滑劑1份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的硫酸鈣晶須改性聚砜復(fù)合材料，其特征在于，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、馬來酸酐、鋁酸酯偶聯(lián)劑中的一種或幾種的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的硫酸鈣晶須改性聚砜復(fù)合材料，其特征在于，所述增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯、環(huán)氧大豆油中的一種或幾種的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的硫酸鈣晶須改性聚砜復(fù)合材料，其特征在于，所述潤(rùn)滑劑為石蠟、硬脂酸、硬脂酸丁酯、油酰胺中的一種或幾種的混合物。
6.一種如權(quán)利要求1或2所述的硫酸鈣晶須改性聚砜復(fù)合材料的制備工藝，其特征在于，包括以下步驟(1)對(duì)聚砜進(jìn)行干燥處理，使其含水量低于0.1% ；(2)將直徑10 20μ m的硫酸鈣晶須和偶聯(lián)劑加入到高速混合機(jī)中，混合5 15min， 得改性硫酸鈣晶須；(3)將聚砜、增塑劑、潤(rùn)滑劑加入到高速混合機(jī)中，混合3 7min，得聚砜、增塑劑、潤(rùn)滑劑與改性硫酸鈣晶須的混合物；(4)將步驟(3)所得混合物在同向平行雙螺桿擠出機(jī)中擠出，造粒，工藝參數(shù)如下一區(qū)溫度120-130°C，二區(qū)溫度130-140°C，三區(qū)溫度140_150°C，四區(qū)溫度140_150°C，五區(qū)溫度160-170°C，六區(qū)溫度170-180°C，七區(qū)溫度160_170°C，熔體溫度150_160°C，機(jī)頭溫度 150-160°C，停留時(shí)間 3-6min，壓力 3_6MPa ；(5)將步驟(4)所得粒料在同向平行雙螺桿注塑機(jī)中注塑成型，注塑工藝參數(shù)如下射嘴溫度 370-380°C，一段溫度 380-390°C，二段溫度 370_380°C，注射壓力 90_110MPa。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的硫酸鈣晶須改性聚砜復(fù)合材料的制備工藝，其特征在于，包括以下步驟(1)對(duì)聚砜進(jìn)行干燥處理，使其含水量低于0.1% ；(2)將直徑10 20μ m的硫酸鈣晶須和偶聯(lián)劑加入到高速混合機(jī)中，混合lOmin，得改性硫酸鈣晶須；(3)將聚砜、增塑劑、潤(rùn)滑劑加入到高速混合機(jī)中，混合5min，得聚砜、增塑劑、潤(rùn)滑劑與改性硫酸鈣晶須的混合物；(4)將步驟(3)所得混合物在同向平行雙螺桿擠出機(jī)中擠出，造粒，工藝參數(shù)如下一區(qū)溫度125°C，二區(qū)溫度i:35°C，三區(qū)溫度140°C，四區(qū)溫度150°C，五區(qū)溫度165°C，六區(qū)溫度 180°C，七區(qū)溫度160°C，熔體溫度150°C，機(jī)頭溫度160°C，停留時(shí)間5min，壓力3MPa ；(5)將步驟(4)所得粒料在同向平行雙螺桿注塑機(jī)中注塑成型，注塑工藝參數(shù)如下射嘴溫度380°C，一段溫度390°C，二段溫度375°C，注射壓力lOOMPa。
全文摘要
一種硫酸鈣晶須改性聚砜復(fù)合材料及其制備工藝，該復(fù)合材料由以下重量份數(shù)的原料制成聚砜70～85份，直徑10～20μm的硫酸鈣晶須10～25份，偶聯(lián)劑1～3份，增塑劑1～5份，潤(rùn)滑劑0.5～1.5份。其制備方法是，干燥PSU；將直徑10～20μm的硫酸鈣晶須和偶聯(lián)劑加入到高速混合機(jī)中混合5～15min，將PSU、增塑劑、潤(rùn)滑劑加入到高速混合機(jī)中，混合3～7min；將所得混合物在同向平行雙螺桿擠出機(jī)中擠出，造粒；將所得粒料在同向平行雙螺桿注塑機(jī)中注塑成型。本發(fā)明之硫酸鈣晶須改性聚砜，強(qiáng)度高，流動(dòng)性好，易于加工成形，特別適于制作對(duì)強(qiáng)度要求高的產(chǎn)品。
文檔編號(hào)C08K9/06GK102212267SQ201110119138
公開日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2011年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月10日
發(fā)明者付桃梅, 劉珍如, 劉立文, 寧勇, 楊志強(qiáng), 魯紀(jì)鳴 申請(qǐng)人:劉立文