專利名稱：一種高鐵絕緣材料聚苯硫醚合金的制造方法
技術領域：
本發(fā)明屬于特種高分子材料應用領域。
背景技術：
聚苯硫醚(PPS)熱穩(wěn)定性優(yōu)良，具有出色的耐高溫性，熔點達285°C，高于目前エ業(yè)化生產的其他特種工程塑料，PPS合金具有優(yōu)良的注射加工性能，可以加工成各種規(guī)格、各種形狀的PPS復合材料制品。但在ー些應用條件更為苛刻的領域，探索和發(fā)現(xiàn)性能更為優(yōu)良的PPS復合材料仍是人們追求的目標。中國專利CN 1667044A中介紹了ー種加入芳香族磷酸酯和聚苯氧系樹脂的聚苯硫醚復合材料的制造方法，其目的是在注射成型SHI提高復合材料的耐熱穩(wěn)定性和成形材料的表面光潔度。但是芳香族磷酸酯在聚苯硫醚中的分散效果不理想，在一般エ藝水平下生產時易在粒料中形成包裹現(xiàn)象，從而直接影響到高溫機械性能。中國專利CN 1253149A中介紹了ー種加入環(huán)氧硅烷化合物及高組份無機、有機纖維的聚苯硫醚(PPS)復合材料的制造方法，其目的是想降低該復合材料在注塑成形的飛邊。從而提供ー種具有良好的加工性能、機械強度的聚苯硫醚復合材料，雖然加入環(huán)氧硅烷化合物等填充材料后在注射成零件時的飛邊減少，但是卻降低了聚苯硫醚復合材料的抗沖擊強度和抗拉強度。中國專利CN 1272124A中介紹了采用氧化鋅須晶和玻璃纖維或碳纖維與聚苯硫醚(PPS)樹脂進行共混改性的聚苯硫醚(PPS)復合材料的制造方法，其目的是采用氧化鋅為腐蝕抑制劑來改善對金屬的腐蝕性，可消除對機械物理性質不良影響；但是通過加入氧化鋅以后，制成的聚苯硫醚(PPS)復合材料注射成形的拉伸強度和斷裂伸長率有所降低，其抗沖擊強度也有所降低。在中國專利申請?zhí)柎a200710050119. X中介紹了ー種加入熱穩(wěn)定劑和可用于高鐵絕緣材料三戊異丙膠、烷基磺酸苯酷、聚苯こ烯、氯化石蠟物的聚苯硫醚合金的生產方法，該專利其實是采用很普通的方法對聚苯硫醚樹脂進行改性增強。鑒于現(xiàn)有技術的以上缺點，本發(fā)明的目的是研究一種生產出耐沖擊、高熱變性穩(wěn)定、抗拉強度優(yōu)良且對金屬腐蝕低、加工性能好的含玻璃纖維的聚苯硫醚復合材料。本發(fā)明方法所得合金具有高絕緣性能、高耐候性能?？蓮V泛應用于電子電器、機械、化工、石油、軍エ、航天航空的絕緣材料領域，尤其是作為高速鉄路絕緣材料具有十分明顯的優(yōu)勢。

發(fā)明內容
其主要エ藝包括ー種可用于高鐵絕緣材料的聚苯硫醚合金的制造方法，聚苯硫醚合金中PPS與玻璃纖維與聚酰胺樹脂與抗氧劑之間的重量百分比為=45. 8 49. 2 30 40 24 10 O. 2 O. 8，所述聚苯硫醚樹脂枝化度為O. l%mol，結晶度為70%，熔融流動速率為600 800g/10min，采用如下的エ藝步驟I)聚苯硫醚樹脂中加入抗氧劑、聚酰胺樹脂填充劑后在高速攪拌機中充分混合均勻，以此得到聚苯硫醚樹脂預混料；2)將I)所得聚苯硫醚樹脂預混料再與經O. 33% wtこ烯基三(β -甲氧基こ氧基)硅烷表面處理劑處理過后玻璃纖維輸入雙螺桿擠出機，經雙螺桿擠出機混煉擠出成形、冷卻、切粒形成成品合金。本發(fā)明過程中加入聚酰胺樹脂(ΡΑ1010)的目的是一方面降低注塑件的毛刺(飛邊)，另ー方面提高復合材料在注塑過程中的熔體強度，三是降低復合材料的結晶度和提高復合材料的結晶速度，這樣會降低復合材料在注塑過程中的各種損耗，提高注塑件的成品 率。


圖I為本發(fā)明的エ藝流程圖。圖2為本發(fā)明實施例實驗得到的產品性能表。
具體實施例方式實施例I將重均分子量為3. 5萬，熔融流動指數(shù)為800g/10min且分子量分布系數(shù)為2. 5且枝化度為O. 1% mol，結晶度為70%的支鏈型聚苯硫醚樹脂(在聚苯硫醚樹脂中含有O. 05% mo I的三氯苯、O. 01% mo I的四氯苯、O. 015% mo I的五氯苯以及O. 025%的六氯苯等支鏈型結構)，加入高速攪拌機中，其加入量為45. 8% wt聚苯硫醚樹脂、O. 2% wt亞磷酸壬三苯酯抗氧劑、24% wt粒度為35um的聚酰胺(PA1010)樹脂后高速攪拌3h，使其混合成質地均勻的聚苯硫醚復合物，然后與30% wt經過O. 33% wtこ烯基三(β -甲氧基こ氧基)硅烷(Α-172)表面處理劑處理過后單纖維直徑為30um的玻璃纖維輸入雙螺桿擠出機，經雙螺桿擠出機混煉擠出成形、冷卻、切粒形成成品合金，最后包裝、入庫、應用。用上述方法得到的聚苯硫醚復合材料的各種物理性能將在圖2中表示出來.實施例2將重均分子量為4. 3萬，熔融流動指數(shù)為600g/10min且分子量分布系數(shù)為2. 5且枝化度為O. 1% mol，結晶度為70%的支鏈型聚苯硫醚樹脂(在聚苯硫醚樹脂中含有0. 05% mo I的三氯苯、0. 01% mo I的四氯苯、0. 015% mo I的五氯苯以及0. 025%的六氯苯等支鏈型結構)，加入高速攪拌機中，其加入量為49. 2% wt聚苯硫醚樹脂、0. 8% wt亞磷酸壬三苯酯抗氧劑、10% wt粒度為35um的聚酰胺(PA1010)樹脂后高速攪拌3h，使其混合成質地均勻的聚苯硫醚復合物，然后與40% wt經過0. 33% wtこ烯基三(β -甲氧基こ氧基)硅烷(Α-172)表面處理劑處理過后單纖維直徑為30um的玻璃纖維輸入雙螺桿擠出機，經雙螺桿擠出機混煉擠出成形、冷卻、切粒形成成品合金，最后包裝、入庫、應用。用上述方法得到的聚苯硫醚復合材料的各種物理性能將在圖2中表示出來.對比實施例I將重均分子量為4萬,熔融流動指數(shù)為430g/10min且分子量分布系數(shù)為2. 8的聚苯硫醚樹脂，加入高速攪拌機中，其中加入98% wt聚苯硫醚樹脂、2% wt亞磷酸壬三苯酯抗氧劑后攪拌3h，使其混合成質地均勻的聚苯硫醚復合物，然后與30% wt經過βこ烯基三(β -甲氧基こ氧基)硅烷(Α-172)表面處理劑處理過后單纖維直徑為30um的玻璃纖維輸入雙螺桿擠出機，經雙螺桿擠出機混煉擠出成形、冷卻、切粒形成成品合金，最后包裝、入
庫、應用。用上述方法得到的聚苯硫醚復合材料的各種物理性能將在圖2中表示出來.實施例3將重均分子量為3. 9萬,熔融流動指數(shù)為700g/10min且分子量分布系數(shù)為2. 3且枝化度為O. 1% mol，結晶度為70%的支鏈型聚苯硫醚樹脂(在聚苯硫醚樹脂中含有O. 05% mo I的三氯苯、O. 01% mo I的四氯苯、O. 015% mo I的五氯苯以及O. 025%的六氯苯
等支鏈型結構)，加入高速攪拌機中，其加入量為47. 5% wt聚苯硫醚樹脂、O. 5% wt亞磷酸壬三苯酯抗氧劑、18% wt粒度為35um的聚酰胺(PA1010)樹脂后高速攪拌3h，使其混合成質地均勻的聚苯硫醚復合物，然后與34% wt經過O. 33% wtこ烯基三(β -甲氧基こ氧基)硅烷(Α-172)表面處理劑處理過后單纖維直徑為30um的玻璃纖維輸入雙螺桿擠出機，經雙螺桿擠出機混煉擠出成形、冷卻、切粒形成成品合金，最后包裝、入庫、應用。用上述方法得到的聚苯硫醚復合材料的各種物理性能將在表一中表示出來.實施例4將重均分子量為4. I萬,熔融流動指數(shù)為630g/10min且分子量分布系數(shù)為2. 5且枝化度為O. 1% mol，結晶度為70%的支鏈型聚苯硫醚樹脂(在聚苯硫醚樹脂中含有0. 05% mo I的三氯苯、0. 01% mo I的四氯苯、0. 015% mo I的五氯苯以及0. 025%的六氯苯等支鏈型結構)，加入高速攪拌機中，其加入量為48. 3% wt聚苯硫醚樹脂、0. 7% wt亞磷酸壬三苯酯抗氧劑、20% wt粒度為35um的聚酰胺(PA1010)樹脂后高速攪拌3h，使其混合成質地均勻的聚苯硫醚復合物，然后與31% wt經過0. 33% wtこ烯基三(β -甲氧基こ氧基)硅烷(Α-172)表面處理劑處理過后單纖維直徑為30um的玻璃纖維輸入雙螺桿擠出機，經雙螺桿擠出機混煉擠出成形、冷卻、切粒形成成品合金，最后包裝、入庫、應用。用上述方法得到的聚苯硫醚復合材料的各種物理性能將在圖2中表示出來.實施例5將重均分子量為4. O萬，熔融流動指數(shù)為690g/10min且分子量分布系數(shù)為2. 8且枝化度為0. 1% mol，結晶度為70%的支鏈型聚苯硫醚樹脂(在聚苯硫醚樹脂中含有
0.05% mo I的三氯苯、0. 01% mo I的四氯苯、0. 015% mo I的五氯苯以及0. 025%的六氯苯等支鏈型結構)，加入高速攪拌機中，其加入量為48. 6% wt聚苯硫醚樹脂、0. 4% wt亞磷酸壬三苯酯抗氧劑、21% wt粒度為35um的聚酰胺(PA1010)樹脂后高速攪拌3h，使其混合成質地均勻的聚苯硫醚復合物，然后與30% wt經過0. 33% wtこ烯基三(β -甲氧基こ氧基)硅烷(Α-172)表面處理劑處理過后單纖維直徑為30um的玻璃纖維輸入雙螺桿擠出機，經雙螺桿擠出機混煉擠出成形、冷卻、切粒形成成品合金，最后包裝、入庫、應用。對比實施例2將重均分子量為5萬,熔融流動指數(shù)為324g/10min且分子量分布系數(shù)為2. O的聚苯硫醚樹脂，加入高速攪拌機中，其中加入98. 5% wt聚苯硫醚樹脂、I. 5% wt亞磷酸壬三苯酯抗氧劑后攪拌2h,使其混合成質地均勻的聚苯硫醚復合物,然后與35% wt經過こ烯基三(β -甲氧基こ氧基)硅烷(Α-172)表面處理劑處理過后單纖維直徑為30um的玻璃纖維輸入雙螺桿擠出機，經雙螺桿擠出機混煉擠出成形、冷卻、切粒形成成品合金，最后包裝、入
庫、應用。用上述方法得到的聚苯硫醚復合材料的各種物理性能將在圖2中表示出來.通過圖2中列表可看到通過聚酰胺(PA1010)樹脂化合物后，聚苯硫醚(PPS)復合材料的熔體強度明顯提高了，飛邊長度明顯降低，抗沖擊能力、韌性、抗曲褶強度、抗拉伸強度明顯增強，斷裂伸長率也與同類材料有顯著的提高。由于添加聚酰胺(PA1010)樹脂化合物和亞磷酸壬三苯酯化合物后與聚苯硫醚熔混很均勻，不會產生包裹現(xiàn)象或顆粒形狀，改善了材料的エ藝性能，這樣就均衡提高了聚苯硫醚的エ藝強度指標。、
圖2中產品各項指標及所使用的檢測方法拉伸強度和伸長率均按GB/T1040-1992執(zhí)行，測試速度為10mm/min ；曲褶強度按GB/T9341-1988執(zhí)行，抗沖擊強度按GB/T1843-1996執(zhí)行，熱變形溫度按GB/T1634-1979(1989)的規(guī)定執(zhí)行。由圖2的性能指標可看出，產品的熱穩(wěn)定性提高，對市售的日本公司含玻璃纖維40%同類產品平行實驗，其拉伸強度、伸長率、玻纖曲褶強度、抗沖擊強度分別為281Mpa，
3.7%，315Mpa 和 18. 4j/m2。實驗中還發(fā)現(xiàn)加入較粗的玻璃纖維后，例如單纖維直徑35um平行實驗，其抗沖擊強度有明顯的增強。聚酰胺(PAlOlO)樹脂的加入，也對本發(fā)明的產品之拉伸強度和斷裂伸長率顯著提高提供了正向的幫助。通過添加聚酰胺(PAlOlO)樹脂化合物和亞磷酸壬三苯酯化合物后，聚苯硫醚(PPS)復合材料在熱穩(wěn)定性明顯提高的同時，產品飛邊長度呈降低趨勢。由于加聚酰胺(PAlOlO)樹脂化合物和亞磷酸壬三苯酯化合物后，與聚苯硫醚熔混很均勻，也不會產生包裹現(xiàn)象或顆粒形狀。所有這些エ藝條件的改良，使產品的ー些物理性質和エ藝性能得到綜合的改善。雖然本發(fā)明的實施例是以環(huán)己六烷甲醇聚氧苯こ烯醚磷酸酯胺鹽(ニ乙、三Δ )、甘油聚氧苯こ烯醚磷酸酯三こ醇胺鹽為給出的，實際生產中還可考慮更大范圍的脂肪醇聚氧苯こ烯醚磷酸酯類化合物，例如脂肪醇聚氧こ烯醚磷酸酯鈉鹽、環(huán)己六烷甲醇聚氧苯こ烯醚磷酸酯胺鹽(ニこ、三こ)、脂肪醇醚(7)磷酸酯三こ醇胺鹽、脂肪醇醚(9)磷酸酯三こ醇胺鹽、辛醇磷酸酯MCPH、辛醇聚氧こ烯磷酸酯OPEK、壬基酚磷酸酯鉀鹽、壬基酚醚磷酸單酯こ醇胺鹽、壬基酚聚氧こ烯(7)醚磷酸、單、雙酷壬基酚聚氧こ烯(4-10)醚磷酸、單、雙酷、甘油聚氧こ烯醚磷酸酷、甘油聚氧苯こ烯醚磷酸酯三こ醇胺鹽、多元醇磷酸酷、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、亞磷酸壬三苯酯等磷酸酯鹽的ー種或多種化合物。在本發(fā)明中加入的聚酰胺(PAlOlO)樹脂樹脂化合物，可減少聚苯硫醚合金在注射模制品成形時產生的飛邊(毛邊)，使其成形制品的表面光潔度高和注塑成形制品的韌
性，這些烷氧基硅烷樹脂可以是こ烯基三甲氧基硅烷、こ烯基三こ氧基硅烷、苯こ烯基三こ氧基娃燒、苯こ稀基ニ甲氧基娃燒、3 —甲基丙稀氧基丙基甲基_■甲氧基娃燒、3 —甲基丙稀氧基丙基ニ甲氧基娃燒、3 —甲基丙稀氧基丙基甲基_■こ氧基娃燒、3 —甲基丙稀氧基丙基ニこ氧基娃燒、3_丙稀氧基丙基ニ甲氧基娃燒等燒氧基娃燒中的一種或多種，尤其以乙烯基三甲氧基硅烷、こ烯基三こ氧基硅烷、苯こ烯基三こ氧基硅烷、苯こ烯基三甲氧基硅烷、聚酰胺(PAlOlO)樹脂為較好，以苯こ烯基三こ氧基硅烷、苯こ烯基三甲氧基硅烷、聚酰胺(PA1010)樹脂為最好。本發(fā)明還可以添加的有害物質捕捉劑是偏鋅酸/鋅酸或其鹽類化合物，它們是鋅酸，偏鋅酸，偏鋅酸鈣，偏鋅酸鎂，偏鋅酸鋇，鋅酸鈣，鋅酸鎂，鋅酸鋇，碳酸鋅、等含鋅的化合物，以鋅酸，偏鋅酸為最好，它們不僅可以抑制腐蝕性物質和雜質的產生，還可以作為無機填料補充在粒料之中。本發(fā)明中所使用的玻璃纖維表面處理劑是采用眾所周知的こ烯基三(β -甲氧基 こ氧基)硅烷(Α-172)表面處理劑。本發(fā)明中還可以添加的無機填料來降低聚苯硫醚樹脂復合材料在注射成形時模型的飛邊(毛邊)，這些無機填料可以是炭黒、納米級ニ氧化硅、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、納米級ニ氧化鈦、氧化鋅、氧化鋁、輕質碳酸鈣、納米級碳酸鈣、碳酸鎂、生石膏、硫酸鋇、碳化硅、氮化硅、氮化硼等。
權利要求
1.ー種高鐵絕緣材料聚苯硫醚合金的制造方法，聚苯硫醚合金中PPS與玻璃纖維與聚酰胺樹脂與抗氧劑之間的重量百分比為=45. 8 49. 2 30 40 24 10 O. 2 O. 8，所述聚苯硫醚樹脂枝化度為O. 1% mol，結晶度為70%，熔融流動速率為600 800g/10min,采用如下的エ藝步驟 1)聚苯硫醚樹脂中加入抗氧劑、聚酰胺樹脂填充劑后在高速攪拌機中充分混合均勻，以此得到聚苯硫醚樹脂預混料； 2)將I)所得聚苯硫醚樹脂預混料再與經O.33% wtこ烯基三(β -甲氧基こ氧基)硅烷表面處理劑處理過后玻璃纖維輸入雙螺桿擠出機，經雙螺桿擠出機混煉擠出成形、冷卻、切粒形成成品合金。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高鐵絕緣材料聚苯硫醚合金的制造方法，聚苯硫醚合金中PPS與玻璃纖維與聚酰胺樹脂與抗氧劑之間的重量百分比為＝45.8～49.2∶30～40∶24～10∶0.2～0.8得到聚苯硫醚樹脂預混料；將所得聚苯硫醚樹脂預混料再與經0.33％wt乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷A-172表面處理劑處理過后的玻璃纖維輸入雙螺桿擠出機混煉擠出成形、冷卻、切粒形成成品合金。本發(fā)明方法所得合金具有高絕緣性能、高耐候性能。可廣泛應用于電子電器、機械、化工、石油、軍工、航天航空的絕緣材料領域，尤其是作為高速鐵路絕緣材料具有十分明顯的優(yōu)勢。
文檔編號C08K9/06GK102675878SQ20121012041
公開日2012年9月19日 申請日期2012年4月23日 優(yōu)先權日2012年4月23日
發(fā)明者劉彬, 單彤, 張勇, 胡良, 茍梁武 申請人:四川得陽化學有限公司, 四川得陽特種新材料有限公司