專利名稱：一種聚苯硫醚復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā) 明屬于塑料加工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種聚苯硫醚復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚苯硫醚(Polyphenylene Sulfide,簡稱PPS)是一種新型高性能熱塑性樹脂，是一種綜合性能較好的特種工程塑料。PPS具有耐高溫、耐腐蝕、耐輻射、阻燃、均衡的物理機(jī)械性能和較好的尺寸穩(wěn)定性以及電性能等特點(diǎn)，被廣泛用作結(jié)構(gòu)性高分子材料，通過填充、 增強(qiáng)、改性后廣泛用作特種工程塑料，在電子電器、航空航天、汽車運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域獲得成功應(yīng)用。PPS主鏈上大量存在的苯環(huán)雖增加了其剛性，但導(dǎo)致其沖擊韌性不高；并且無定形相的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較低(Tg = 850C )，使其應(yīng)用受到一定的限制，PPS復(fù)合材料是目前用于接插件最理想的高性能工程塑料。在工業(yè)應(yīng)用中，制件的薄壁連接處易開裂是困擾接插件制造者的難題，目前采用的方法有1)選用國外進(jìn)口的高強(qiáng)度高韌性材料，但進(jìn)口材料的價(jià)格偏高，產(chǎn)品的合格率提升也有限，未能徹底解決開裂問題；2)選用添加了大量增韌劑的復(fù)合材料，雖然產(chǎn)品韌性上能夠滿足，但是材料流動性差，難以保證注塑工藝的穩(wěn)定性，且產(chǎn)品易翹曲變形。目前，PPS主要采用玻璃纖維、碳纖維等填充材料填充，以改善PPS存在的上述不足，但是獲得的增強(qiáng)型PPS材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度以及耐熱性能等性能還是不理想，而且，該玻璃纖維、碳纖維等填充材料在制備過程對環(huán)境的污染較大，不利環(huán)保。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種具有良好的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、耐熱性能和環(huán)保的聚苯硫醚復(fù)合材料。以及，提供一種工藝簡單，適于工業(yè)化生產(chǎn)的聚苯硫醚復(fù)合材料制備方法。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種聚苯硫醚復(fù)合材料，包括如下重量份數(shù)的配方組分聚苯硫醚 24 57份玄武巖纖維 40 70份相容劑3 6份。以及，上述聚苯硫醚復(fù)合材料制備方法，包括如下步驟按照上述聚苯硫醚復(fù)合材料的配方分別稱取各組分；將所述聚苯硫醚、相容劑混合形成混合物料；將所述混合物料與玄武巖纖維混合進(jìn)行擠出，造粒，得到所述玄武巖纖維增強(qiáng)的聚苯硫醚復(fù)合材料；其中，所述玄武巖纖維采用側(cè)喂料的方式加入與所述混合物料混合。上述聚苯硫醚復(fù)合材料通過適當(dāng)含量范圍的各組分在擠出過程中互相作用，使得聚苯硫醚復(fù)合材料具有良好的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和耐熱等性能優(yōu)良的物理綜合性能。其中，相容劑的加入使得玄武巖纖維與聚苯硫醚之間具有良好的相容性，使兩組分在擠出過程中互相結(jié)合，賦予該聚苯硫醚復(fù)合材料優(yōu)良的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和耐熱等性能，同時(shí)， 玄武巖纖維具有非人工合成的純天然性，生產(chǎn)過程無害，使得該聚苯硫醚復(fù)合材料環(huán)保；潤滑劑在擠出過程中與其它組分共同作用，使得各組分分散均勻。該聚 苯硫醚復(fù)合材料制備方法只需按配方將各組分進(jìn)行分步進(jìn)料并擠出即可得到產(chǎn)品，其制備方法工藝簡單，成本低，安全、環(huán)保，適于工業(yè)化生產(chǎn)。其中，該玄武巖纖維采用側(cè)喂料的方式進(jìn)料，提高了玄武巖纖維與其他組分混合的均勻性，從而提高該玄武巖纖維在聚苯硫醚復(fù)合材料中的分散性，使得聚苯硫醚復(fù)合材料是微觀結(jié)構(gòu)更加均衡和穩(wěn)定。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中圖1為本發(fā)明聚苯硫醚復(fù)合材料制備方法的工藝流程示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明實(shí)施例提供一種具有良好的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度以及耐熱性能的聚苯硫醚復(fù)合材料。該聚苯硫醚復(fù)合材料包括如下重量份數(shù)的配方組分聚苯硫醚 24 57份玄武巖纖維 40 70份相容劑3 6份。這樣，上述聚苯硫醚復(fù)合材料通過適當(dāng)含量范圍的各組分在擠出過程中互相作用，使得聚苯硫醚復(fù)合材料具有良好的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和耐熱等性能優(yōu)良的物理綜合性能。其中，相容劑的加入使得玄武巖纖維與聚苯硫醚之間具有良好的相容性，使兩組分在擠出過程中互相結(jié)合，賦予該聚苯硫醚復(fù)合材料優(yōu)良的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和耐熱等性能， 同時(shí)，玄武巖纖維具有非人工合成的純天然性，生產(chǎn)過程無害，使得該聚苯硫醚復(fù)合材料環(huán)保；潤滑劑在擠出過程中與其它組分共同作用，使得各組分分散均勻。具體地，上述聚苯硫醚作為聚苯硫醚復(fù)合材料的基礎(chǔ)組分之一，該聚苯硫醚可以是本技術(shù)領(lǐng)域常用的聚苯硫醚，其獲得方式可以市購或者采用常規(guī)的生產(chǎn)方法制備獲得。 如可以是四川德陽科技股份有限公司的注塑級pps-hb。上述玄武巖纖維是以天然的火山噴出巖作為原料，將其破碎后加入熔窯中，在 1450°C 150(TC熔融后，通過鉬銠合金拉絲漏板制備而成的連續(xù)纖維。玄武巖纖維具有非人工合成的純天然性，加之生產(chǎn)過程無害，且產(chǎn)品壽命長，是一種低成本、高性能、潔凈程度理想的新型綠色環(huán)保材料。具有獨(dú)特的優(yōu)良性能，其拉伸彈性模量比玻璃纖維高出20%以上；使用溫度范圍廣，可以在(-270°C 960°C )使用，具有吸波、防輻射性能，耐酸堿性能， 隔熱保溫性能，隔音性能，絕緣性能等，在本發(fā)明中作為增強(qiáng)材料使用，與上述聚苯硫醚組分一起作為本發(fā)明的基礎(chǔ)組分。該玄武巖纖維優(yōu)選為采用有機(jī)硅氧烷及有機(jī)鈦化合物復(fù)合處理而獲得，該玄武巖纖維的單纖維直徑優(yōu)選為5 23微米，其長度優(yōu)選為1 10毫米。該優(yōu)選的玄武巖纖維能進(jìn)一步提高與聚苯硫醚組分之間的相容性，從而進(jìn)一步提高了復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度以及耐熱性能。其中，采用有機(jī)硅氧烷及有機(jī)鈦化合物復(fù)合處理玄武巖纖維的方法優(yōu)選為將PH值為3 5的有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑及有機(jī)鈦化合物偶聯(lián)劑(其摩爾比為2 1 1 2)復(fù)合溶液與玄武巖纖維混勻，并于60 90°C下活化2 5 小時(shí)。 其中，有機(jī)鈦化合物優(yōu)選但不僅僅為鈦酸酯。上述相容劑優(yōu)選為馬來酸酐接枝乙烯(E)與丙烯酸甲酯(MA)的二元共聚物 (EMA-g-MAH)，進(jìn)一步的，在該二元共聚物(EMA-g-MAH)中，馬來酸酐重量百分含量優(yōu)選為 0. 8 2 %，更優(yōu)選為1.2%，丙烯酸甲酯重量百分含量優(yōu)選為24 26 %，更優(yōu)選為25 %。 該相容劑的加入，使得上述聚苯硫醚復(fù)合材料在擠出成型過程中，提高玄武巖纖維與聚苯硫醚樹脂的相容性，使得該聚苯硫醚復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)更加均衡和穩(wěn)定。本發(fā)明實(shí)施例還提供了上述聚苯硫醚復(fù)合材料的制備方法，其工藝流程如圖1所示。該方法包括如下步驟Sl 按照上述聚苯硫醚復(fù)合材料的配方分別稱取各組分；S2 將聚苯硫醚、相容劑混合形成混合物料；S3 將所述混合物料與玄武巖纖維混合進(jìn)行擠出，造粒，得到聚苯硫醚復(fù)合材料； 其中，玄武巖纖維采用側(cè)喂料的方式加入與步驟S2中獲得的混合物料混合。具體地，上述聚苯硫醚復(fù)合材料制備方法步驟Sl中，該聚苯硫醚、玄武巖纖維、相容劑等各組分之間的比例以及種類均在上述已做了詳細(xì)闡述，為了節(jié)約篇幅，不再贅述。其中，在稱取各組分之前，優(yōu)選將各組分進(jìn)行干燥，干燥的溫度應(yīng)該保證各組分不發(fā)生化學(xué)變化。干燥的方式可以采用常規(guī)的干燥方式。上述聚苯硫醚復(fù)合材料制備方法步驟S2中，聚苯硫醚、相容劑的混合可以采用本領(lǐng)域常用的混合機(jī)攪拌混合，如恒溫高速混合機(jī)等，混合的程度優(yōu)選保證各組分混合均勻， 為了保證各組分既混合均勻，有節(jié)約能耗、時(shí)間，混合的時(shí)間優(yōu)選為10 15分鐘。上述聚苯硫醚復(fù)合材料制備方法步驟S3中，由步驟S2中制備的混合物料與玄武巖纖維混合擠出優(yōu)選采用雙螺桿擠出機(jī)擠出，如通過南京科亞公司生產(chǎn)的型號為 CTE-35 (L-D = 48)雙螺桿擠出機(jī)等。在擠出工藝中，由步驟S2中制備的混合物料從主料口進(jìn)料，而玄武巖纖維采用側(cè)喂料的方式進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)中與混合物料混合。該玄武巖纖維采用側(cè)喂料的方式能提高玄武巖纖維與其他組分混合的均勻性，從而提高該玄武巖纖維在聚苯硫醚復(fù)合材料中的分散性，使得聚苯硫醚復(fù)合材料是微觀結(jié)構(gòu)更加均衡和穩(wěn)定。該步驟S3中，上述混合物料與玄武巖纖維在該雙螺桿擠出機(jī)中各段的溫度分別為一區(qū)為270 300°C，二區(qū)為280 310°C，三區(qū)為280 320°C，四區(qū)為280 320°C， 五區(qū)280 330°C;所述混合料在所述雙螺桿擠出機(jī)中輸送時(shí)間為2 5分鐘，壓力為12 20MPa。該優(yōu)選的擠出工藝參數(shù)能使得各組分在擠出過程中充分的互相作用，使得聚苯硫醚復(fù)合材料機(jī)械性能更加優(yōu)良和穩(wěn)定。在上述Sl S3步驟的中，鑒于各種組分的自身屬性及相互之間的協(xié)同效應(yīng)，本發(fā)明實(shí)施例采用了分步的方式進(jìn)物料。當(dāng)物料在高速剪切作用下迅速升溫使得各物料分子間互相之間發(fā)生作用，從而形成本發(fā)明實(shí)施例的聚苯硫醚復(fù)合材料，其中，相容劑特別是馬來酸酐接枝乙烯與丙烯酸甲酯的二元共聚物的加入及對玄武巖纖維的處理使得玄武巖纖維與聚苯硫醚的相容性得到有效提升，并賦予該聚苯硫醚復(fù)合材料優(yōu)良的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度以及耐熱性能等優(yōu)良的物理性能。該聚苯硫醚復(fù)合材料制備方法只需按配方將各組分進(jìn)行分步進(jìn)料并擠出即可得到產(chǎn)品，其制備方法工藝簡單，成本低，適于工業(yè)化生產(chǎn)。其中，玄武巖纖維采用側(cè)喂料的方式與其他組分共混，并擠出，提高玄武巖纖維與其他組分混合的均勻性，從而提高該玄武巖纖維在聚苯硫醚復(fù)合材料中的分散性，使得聚苯硫醚復(fù)合材料是微觀結(jié)構(gòu)更加均衡和穩(wěn)定。本發(fā)明實(shí)施例聚苯硫醚復(fù)合材料還可以根據(jù)使用環(huán)境和生產(chǎn)的需要，在上述該聚苯硫醚復(fù)合材料的配方中加入一定量的抗氧劑等組分，使得該聚苯硫醚復(fù)合材料還具有抗氧化性能，延長其使用壽命?，F(xiàn)以具體該聚苯硫醚復(fù)合材料的配方和制備方法為例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。實(shí)施例1 聚苯硫醚復(fù)合材料重量份數(shù)配方組分如下，同時(shí)參見表1 聚苯硫醚(四川德陽科技股份有限公司生產(chǎn)的注塑級PPS-hb) 57份、用用摩爾質(zhì)量比為2 1的有機(jī)硅氧烷偶聯(lián)劑與鈦酸酯偶聯(lián)劑處理后的玄武巖纖維40份、含馬來酸酐重量百分含量2%、丙烯酸甲酯重量百分含量24%的EMA-g-MAH相容劑3份。該聚苯硫醚復(fù)合材料制備方法如下Sll 按上述配方稱取聚苯硫醚、玄武巖纖維、相容劑；S12 將聚苯硫醚、相容劑置于中速攪拌機(jī)中混合處理15分鐘，形成混合物料；S13:將混合物料加入到雙螺桿擠出機(jī)的主料斗中，玄武巖纖維加入到雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂斗中，開啟雙螺桿擠出機(jī)，使得玄武巖纖維與混合物料經(jīng)熔融共混，并擠出，造粒，得到聚苯硫醚復(fù)合材料；該混合物料和玄武巖纖維在雙螺桿擠出機(jī)中各段的溫度分別為一區(qū)270°C，二區(qū)280°C，三區(qū)290°C，四區(qū)300°C，五區(qū)310°C，停留時(shí)間為3min，壓力為 16MPa。實(shí)施例2 聚苯硫醚復(fù)合材料重量份數(shù)配方組分如下，同時(shí)參見表1 聚苯硫醚(四川德陽科技股份有限公司生產(chǎn)的注塑級PPS_hb)46份、用摩爾質(zhì)量比為1 1.5的有機(jī)硅氧烷偶聯(lián)劑與鈦酸酯偶聯(lián)劑處理后的玄武巖纖維50份、含馬來酸酐重量百分含量0. 8%、丙烯酸甲酯重量百分含量26%的EMA-g-MAH相容劑4份。該聚苯硫醚復(fù)合材料制備方法如下S21 按上述配方稱取聚苯硫醚、玄武巖纖維、相容劑；S22 將聚苯硫醚、相容劑置于中速攪拌機(jī)中混合處理15分鐘，形成混合物料；S23:將混合物料加入到雙螺桿擠出機(jī)的主料斗中，玄武巖纖維加入到雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂斗中，開啟雙螺桿擠出機(jī)，使得玄武巖纖維與混合物料經(jīng)熔融共混，并擠出，造粒，得到聚苯硫醚復(fù)合材料；該混合物料和玄武巖纖維在雙螺桿擠出機(jī)中各段的溫度分別為一區(qū)270°C，二區(qū)285°C，三區(qū)300°C，四區(qū)310°C，五區(qū)310°C，停留時(shí)間為3min，壓力為 16MPa。實(shí)施例3 聚苯硫醚復(fù)合材料重量份數(shù)配方組分如下，同時(shí)參見表1 聚苯硫醚(四川德陽科技股份有限公司生產(chǎn)的注塑級PPS-hb) 35份、用摩爾質(zhì)量比為1 2的有機(jī)硅氧烷偶聯(lián)劑與鈦酸酯偶聯(lián)劑處理后的玄武巖纖維60份、含馬來酸酐重量百分含量1. 5%、丙烯酸甲酯重量百分含量26%的EMA-g-MAH相容劑5份。該聚苯硫醚復(fù)合材料制備方法如下S31 按上述 方稱取聚苯硫醚、玄武巖纖維、相容劑；S32 將聚苯硫醚、相容劑置于中速攪拌機(jī)中混合處理15分鐘，形成混合物料；S33:將混合物料加入到雙螺桿擠出機(jī)的主料斗中，玄武巖纖維加入到雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂斗中，開啟雙螺桿擠出機(jī)，使得玄武巖纖維與混合物料經(jīng)熔融共混，并擠出，造粒，得到聚苯硫醚復(fù)合材料；該混合物料和玄武巖纖維在雙螺桿擠出機(jī)中各段的溫度分別為一區(qū)270°C，二區(qū)285°C，三區(qū)300°C，四區(qū)310°C，五區(qū)310°C，停留時(shí)間為3min，壓力為 16MPa。實(shí)施例4:聚苯硫醚復(fù)合材料重量份數(shù)配方組分如下，同時(shí)參見表1 聚苯硫醚(四川德陽科技股份有限公司生產(chǎn)的注塑級PPS_hb)30份、用摩爾質(zhì)量比為1 2的有機(jī)硅氧烷偶聯(lián)劑與鈦酸酯偶聯(lián)劑處理后的玄武巖纖維65份、含馬來酸酐重量百分含量1. 0%、丙烯酸甲酯重量百分含量25%的EMA-g-MAH相容劑5份。該聚苯硫醚復(fù)合材料制備方法如下S41 按上述配方稱取聚苯硫醚、玄武巖纖維、相容劑；S42 將聚苯硫醚、相容劑置于中速攪拌機(jī)中混合處理15分鐘，形成混合物料；S43:將混合物料加入到雙螺桿擠出機(jī)的主料斗中，玄武巖纖維加入到雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂斗中，開啟雙螺桿擠出機(jī)，使得玄武巖纖維與混合物料經(jīng)熔融共混，并擠出，造粒，得到聚苯硫醚復(fù)合材料；該混合物料和玄武巖纖維在雙螺桿擠出機(jī)中各段的溫度分別為一區(qū)270°C，二區(qū)285°C，三區(qū)290°C，四區(qū)310°C，五區(qū)320°C，停留時(shí)間為3min，壓力為 14MPa。實(shí)施例5 聚苯硫醚復(fù)合材料重量份數(shù)配方組分如下，同時(shí)參見表1 聚苯硫醚(四川德陽科技股份有限公司生產(chǎn)的注塑級PPS_hb)29份、用摩爾質(zhì)量比為1.5 1的有機(jī)硅氧烷偶聯(lián)劑與鈦酸酯偶聯(lián)劑處理后的玄武巖纖維65份、含馬來酸酐重量百分含量1. 2%、丙烯酸甲酯重量百分含量25%的EMA-g-MAH相容劑6份。該聚苯硫醚復(fù)合材料制備方法如下S51 按上述配方稱取聚苯硫醚、玄武巖纖維、相容劑；S52 將聚苯硫醚、相容劑置于中速攪拌機(jī)中混合處理15分鐘，形成混合物料；S53:將混合物料加入到雙螺桿擠出機(jī)的主料斗中，玄武巖纖維加入到雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂斗中，開啟雙螺桿擠出機(jī)，使得玄武巖纖維與混合物料經(jīng)熔融共混，并擠出，造粒，得到聚苯硫醚復(fù)合材料；該混合物料和玄武巖纖維在雙螺桿擠出機(jī)中各段的溫度分別為一區(qū)270°C，二區(qū)295°C，三區(qū)310°C，四區(qū)320°C，五區(qū)325°C，停留時(shí)間為3min，壓力為 16MPa。對比實(shí)施例1現(xiàn)有普通玻纖維增強(qiáng)的聚苯硫醚復(fù)合材料重量份數(shù)配方組分如下，同時(shí)參見表 2
聚苯硫醚(四川德陽科技股份有限公司生產(chǎn)的注塑級PPS_hb)60份、玻璃纖維 FT756X 40 份。該聚苯硫醚復(fù)合材料制備方法如下 SIT 按上述配方稱取聚苯硫醚、玻璃纖維；S12’ 將聚苯硫醚置于中速攪拌機(jī)中混合處理15分鐘，形成混合物料；S13’ 將混合物料加入到雙螺桿擠出機(jī)的主料斗中，玻璃纖維加入到雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂斗中，開啟雙螺桿擠出機(jī)，使得玻璃纖維與混合物料經(jīng)熔融共混，并擠出，造粒，得到聚苯硫醚復(fù)合材料；該混合物料和玻璃纖維在雙螺桿擠出機(jī)中各段的溫度分別為一區(qū) 280°C，二區(qū)290°C，三區(qū)300°C，四區(qū)310°C，五區(qū)300°C，停留時(shí)間為3min，壓力為18MPa。對比實(shí)施例2現(xiàn)有普通玻纖維增強(qiáng)的聚苯硫醚復(fù)合材料重量份數(shù)配方組分如下，同時(shí)參見表 2 聚苯硫醚(四川德陽科技股份有限公司生產(chǎn)的注塑級PPS_hb)50份、玻璃纖維 FT756X 50 份。該聚苯硫醚復(fù)合材料制備方法如下S21，按上述配方稱取聚苯硫醚、玻璃纖維；S22’ 將聚苯硫醚置于中速攪拌機(jī)中混合處理15分鐘，形成混合物料；S23’ 將混合物料加入到雙螺桿擠出機(jī)的主料斗中，玻璃纖維加入到雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂斗中，開啟雙螺桿擠出機(jī)，使得玻璃纖維與混合物料經(jīng)熔融共混，并擠出，造粒，得到普通玻纖維增強(qiáng)的聚苯硫醚復(fù)合材料；該混合物料和玻璃纖維在雙螺桿擠出機(jī)中各段的溫度分別為一區(qū)280°C，二區(qū)295°C，三區(qū)300°C，四區(qū)300°C，五區(qū)285°C，停留時(shí)間為 3min，壓力為 ISMPa。對比實(shí)施例3現(xiàn)有普通玻纖維增強(qiáng)的聚苯硫醚復(fù)合材料重量份數(shù)配方組分如下，同時(shí)參見表 2 聚苯硫醚(四川德陽科技股份有限公司生產(chǎn)的注塑級PPS_hb)40份、玻璃纖維 FT756X 60 份。該聚苯硫醚復(fù)合材料制備方法如下S31’ 按上述配方稱取聚苯硫醚、玻璃纖維；S32’ 將聚苯硫醚置于中速攪拌機(jī)中混合處理15分鐘，形成混合物料；S33’ 將混合物料加入到雙螺桿擠出機(jī)的主料斗中，玻璃纖維加入到雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂斗中，開啟雙螺桿擠出機(jī)，使得玻璃纖維與混合物料經(jīng)熔融共混，并擠出，造粒，得到普通玻纖維增強(qiáng)的聚苯硫醚復(fù)合材料；該混合物料和玻璃纖維在雙螺桿擠出機(jī)中各段的溫度分別為一區(qū)280°C，二區(qū)290°C，三區(qū)300°C，四區(qū)300°C，五區(qū)290°C，停留時(shí)間為 3min，壓力為 ISMPa。性能測試實(shí)驗(yàn)將上述實(shí)施例1至實(shí)施例5中制得的聚苯硫醚復(fù)合材料和對比實(shí)施例1至對比實(shí)施例3中制得的普通玻纖維增強(qiáng)的聚苯硫醚復(fù)合材料進(jìn)行性能測試將上述實(shí)施例1至實(shí)施例5中制得的聚苯硫醚復(fù)合材料和對比實(shí)施例1至對比實(shí)施例3中制得的普通玻纖維增強(qiáng)的聚苯硫醚復(fù)合材料粒子置于溫度為130 150°C的鼓風(fēng)烘箱中干燥4 6小時(shí)，再將干燥的聚苯硫醚復(fù)合材料粒子分別在100T注塑機(jī)上注塑制樣，制樣過程中保持模溫在80 120°C之間。拉伸 強(qiáng)度按GB/T 1040標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)；試樣類型為I型，樣條尺寸(mm) 170 (長)X (20 士0. 2)(端部寬度)X (4士0. 2)(厚度)，拉伸速度為50mm/min。彎曲強(qiáng)度和彎曲模量按GB/T 9341標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)；試樣類型為試樣尺寸(mm) (80 士 2) X (10 士0. 2) X (4士0. 2)，彎曲速度為 20mm/min。熱變形溫度按GB/T 1634. 2標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)，負(fù)載為1. 80MPa.跨距為100mm。實(shí)施例1至實(shí)施例5中制得的聚苯硫醚復(fù)合材料各項(xiàng)指標(biāo)性能測試的結(jié)果見下述表1。表 1
組成(重量份) 實(shí)施例1 實(shí)施例2 實(shí)施例3 實(shí)施例4 實(shí)施例5
PPS5746353029
玄武巖纖維4050606570
相容劑34556
沖擊強(qiáng)度(J/m)8671595345
拉伸強(qiáng)度(MPa) 181194218235263
彎曲強(qiáng)度(MPa) 275287319352378
彎曲模量(GPa)8.810.212.713.915.3
熱變形溫度(°C) 261267273275276對比實(shí)施例1至對比實(shí)施例3中制得的普通玻纖維增強(qiáng)的聚苯硫醚復(fù)合材料各項(xiàng)指標(biāo)性能測試的結(jié)果見下述表2。表權(quán)利要求
1.一種聚苯硫醚復(fù)合材料，包括如下重量份數(shù)的配方組分聚苯硫醚 24 57份玄武巖纖維 40 70份相容劑3 6份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚苯硫醚復(fù)合材料，其特征在于所述玄武巖纖維的單纖維直徑為5 23微米，單纖維長度為1 10毫米。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚苯硫醚復(fù)合材料，其特征在于所述玄武巖纖維為用有機(jī)硅氧烷及有機(jī)鈦化合物復(fù)合處理后獲得的玄武巖纖維。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚苯硫醚復(fù)合材料，其特征在于所述有機(jī)硅氧烷與所述有機(jī)鈦化合物的摩爾比為2 1 1 2。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚苯硫醚復(fù)合材料，其特征在于所述復(fù)合處理的溫度為 60 90°C，時(shí)間為2 5小時(shí)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚苯硫醚復(fù)合材料，其特征在于所述相容劑為馬來酸酐接枝乙烯與丙烯酸甲酯的二元共聚物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的聚苯硫醚復(fù)合材料，其特征在于所述相容劑馬來酸酐重量百分含量為0. 8 2%，所述丙烯酸甲酯重量百分含量為24 26%。
8.一種聚苯硫醚復(fù)合材料制備方法，包括以下步驟按照權(quán)利要求1 7任一所述聚苯硫醚復(fù)合材料的配方分別稱取各組分；將所述聚苯硫醚、相容劑混合形成混合物料；將所述混合物料與玄武巖纖維混合進(jìn)行擠出，造粒，得到所述聚苯硫醚復(fù)合材料；其中，所述玄武巖纖維采用側(cè)喂料的方式加入與所述混合物料混合。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的聚苯硫醚復(fù)合材料制備方法，其特征在于所述擠出是采用雙螺桿擠出機(jī)擠出，所述混合物料在所述雙螺桿擠出機(jī)中各段的溫度分別為一區(qū)為 270 300°C，二區(qū)為280 310°C，三區(qū)為280 320°C，四區(qū)為280 320°C，五區(qū)280 3300C ；所述混合料在所述雙螺桿擠出機(jī)中輸送時(shí)間為2 5分鐘，壓力為12 20MPa。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種聚苯硫醚復(fù)合材料及其制備方法。該聚苯硫醚復(fù)合材料包括重量份數(shù)的配方組分為聚苯硫醚24～57份，玄武巖纖維40～70份，相容劑3～6份。本發(fā)明硅聚苯硫醚復(fù)合材料通過適當(dāng)含量范圍的各組分在擠出過程中互相作用，使得聚苯硫醚復(fù)合材料具有良好的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和耐熱等性能優(yōu)良的物理綜合性能。該聚苯硫醚復(fù)合材料制備方法只需按配方將各組分進(jìn)行分步進(jìn)料并擠出即可得到產(chǎn)品，其制備方法工藝簡單，成本低，安全、環(huán)保，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號C08K7/10GK102220001SQ201110154248
公開日2011年10月19日 申請日期2011年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月9日
發(fā)明者徐東, 徐永, 謝建達(dá) 申請人:深圳市科聚新材料有限公司