本發(fā)明涉及一種聚苯硫醚材料以及制備方法。

背景技術(shù)：

聚苯硫醚是一種線型高分子量的聚合物，其綜合性能十分優(yōu)越，是特種工程塑料的第一大品種，被稱為第六大工程塑料，也是“八大”宇航材料之一，是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)更新?lián)Q和高、精、尖技術(shù)發(fā)展不可缺少的新材料之一。聚苯硫醚具有優(yōu)良的耐高溫、耐腐蝕、耐輻射、阻燃、均衡的物理機(jī)械性能和極好的尺寸穩(wěn)定性以及優(yōu)良的電性能等特點(diǎn)，被廣泛用作結(jié)構(gòu)性高分子材料，通過填充、改性后廣泛用作特種工程塑料。此外，聚苯硫醚還可制成各種功能性的薄膜、涂層和復(fù)合材料，廣泛地應(yīng)用在航空航天、軍事領(lǐng)域、電子電器、石油化工、機(jī)械、儀表儀器、家用電器、食品醫(yī)藥、汽車燈具、接插件、傳感器、紡織機(jī)械配件、防腐設(shè)備等領(lǐng)域。隨著科技的發(fā)展，對(duì)聚苯硫醚的需求日益增長(zhǎng)，人們對(duì)聚苯硫醚的研究也隨之加深，聚苯硫醚對(duì)各方面的發(fā)展都有著不容忽視的影響。

目前，便捷、移動(dòng)性仍然是智能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦的根本特征，未來(lái)在追求性能強(qiáng)大的同時(shí)，必然也是以超薄超輕為前提。因此，對(duì)于應(yīng)用于這類智能終端的的熱塑性高分子材料提出一系列要求，如更高的強(qiáng)度、更好的流動(dòng)性、更低的翹曲度、阻燃等等。眾所周知，聚苯硫醚本身流動(dòng)性也好，具有阻燃性能，用玻纖增強(qiáng)后，其力學(xué)性能、熱性能均有大幅提高，材料成本也明顯降低，但其由于其結(jié)晶度高，易產(chǎn)生翹曲變形，同時(shí)其在聚合過程中由于采用了鹵化物，所以無(wú)法滿足iec61249-2-21中規(guī)定的總鹵素含量限值的要求，從而在一定程度上限制了它的應(yīng)用。

例如，公開號(hào)為cn101864169b、公開日為2012.09.05、申請(qǐng)人為巨石集團(tuán)有限公司的中國(guó)發(fā)明公開了“一種玻璃纖維增強(qiáng)聚苯硫醚樹脂復(fù)合材料”，由聚苯硫醚樹脂和經(jīng)過浸潤(rùn)劑表面處理的玻璃纖維復(fù)合而成，其中各組分的重量百分比為：聚苯硫醚樹脂48～95％、玻璃纖維4.8～49.8％、浸潤(rùn)劑0.01～5％。該發(fā)明的玻璃纖維增強(qiáng)聚苯硫醚樹脂復(fù)合材料具有優(yōu)良的機(jī)械性能和耐高溫性能，然而也存在容易翹曲變形以及鹵素含量較高的缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種高強(qiáng)度、低翹曲、低氯素的玻璃纖維、無(wú)水硫酸鈣晶須增強(qiáng)低氯素聚苯硫醚材料。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種玻璃纖維、無(wú)水硫酸鈣晶須增強(qiáng)低氯素聚苯硫醚材料，由以下重量份數(shù)的組分制備而成：低氯聚苯硫醚樹脂30～70份，穩(wěn)定劑0.2～1份，潤(rùn)滑劑0.2～1份，玻璃纖維20～50份，增韌劑4份，無(wú)水硫酸鈣晶須15～25份，炭黑0.3份。

優(yōu)選地，所述低氯聚苯硫醚樹脂的總氯含量低于1200ppm。

優(yōu)選地，所述穩(wěn)定劑為水滑石。

優(yōu)選地，所述潤(rùn)滑劑為硬脂酰胺。

優(yōu)選地，所述玻璃纖維的直徑為10μm。

優(yōu)選地，所述增韌劑為乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯無(wú)規(guī)三元共聚物。

優(yōu)選地，所述無(wú)水硫酸鈣晶須的直徑為2μm。

本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問題是提供上述玻璃纖維、無(wú)水硫酸鈣晶須增強(qiáng)低氯素聚苯硫醚材料的制備方法。

為解決上述技術(shù)問題，技術(shù)方案是：

一種玻璃纖維、無(wú)水硫酸鈣晶須增強(qiáng)低氯素聚苯硫醚材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)按照重量份數(shù)稱取各組分，將除了玻璃纖維之外的各組分加入混合機(jī)中，混合均勻后得到混合料；

(2)將步驟(1)得到的混合料加入雙螺桿擠出機(jī)的主喂料口中，將玻璃纖維加入雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂料口中熔融擠出得到擠出料，將擠出料通過水冷后切粒即得玻璃纖維、無(wú)水硫酸鈣晶須增強(qiáng)低氯素聚苯硫醚材料。

優(yōu)選地，所述步驟(2)中，雙螺桿擠出機(jī)的擠出溫度為270～330℃。

優(yōu)選地，所述步驟(2)中，雙螺桿擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為300～350rpm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

1)玻璃纖維屬于無(wú)機(jī)增強(qiáng)材料，添加于低氯聚苯硫醚樹脂后能大幅提高聚苯硫醚材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、彎曲模量，不過玻璃纖維在增強(qiáng)聚苯硫醚時(shí)接近于同向排列，使得聚苯硫醚材料的縱向和橫向性能產(chǎn)生差異，進(jìn)而容易發(fā)生翹曲變形，所以本發(fā)明還添加了無(wú)水硫酸鈣晶須，無(wú)水硫酸鈣晶須的縱向和橫向收縮率差異較小，趨向于各向同性，因而能有效消弭玻璃纖維所產(chǎn)生的翹曲變形，大幅降低翹曲度，此外，無(wú)水硫酸鈣晶須的力學(xué)強(qiáng)度較高，因此能進(jìn)一步提高聚苯硫醚材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、彎曲模量。

2)玻璃纖維、無(wú)水硫酸鈣晶須對(duì)聚苯硫醚材料的韌性方面具有負(fù)面作用，所以本發(fā)明添加了增韌劑——乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯無(wú)規(guī)三元共聚物，其與低氯聚苯硫醚樹脂之間的相容性較好，能有效消弭玻璃纖維、無(wú)水硫酸鈣晶須的不良影響，大幅改善聚苯硫醚材料的沖擊韌性。

3)本發(fā)明選取的低氯聚苯硫醚樹脂的總氯含量低于1200ppm，由其制成的聚苯硫醚材料能滿足iec61249-2-21中規(guī)定的總鹵素含量限值的要求。

4)本發(fā)明所添加的穩(wěn)定劑——水滑石能有效減少低氯聚苯硫醚樹脂在加工過程中所產(chǎn)生的黃變現(xiàn)象，提高制品品質(zhì)。

5)由于低氯聚苯硫醚樹脂的熔點(diǎn)較高(一般高于280℃)，所以本發(fā)明添加了能耐高溫的硬脂酰胺作為潤(rùn)滑劑，其不僅能有效提高材料的脫模性能，還能有效提高玻璃纖維、無(wú)水硫酸鈣晶須在低氯聚苯硫醚樹脂中的分散性，從而進(jìn)一步發(fā)揮出玻璃纖維、無(wú)水硫酸鈣晶須的優(yōu)良性能。

6)在制備方法的擠出過程中，雙螺桿擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速過低的話不利于各組分的均勻分散，過高的話則會(huì)由于剪切過于劇烈而導(dǎo)致制品物理性能的嚴(yán)重下降，因而本發(fā)明選取了較為適中的螺桿轉(zhuǎn)速，進(jìn)一步提高了制品的物理性能和品質(zhì)。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實(shí)施例以及說(shuō)明用來(lái)解釋本發(fā)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。

實(shí)施例1

玻璃纖維、無(wú)水硫酸鈣晶須增強(qiáng)低氯素聚苯硫醚材料，由以下重量份數(shù)的組分制備而成：總氯含量低于1200ppm的低氯聚苯硫醚樹脂30.1份，水滑石0.3份，硬脂酰胺0.3份，直徑為10μm的玻璃纖維40份，乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯無(wú)規(guī)三元共聚物4份，直徑為2μm的無(wú)水硫酸鈣晶須25份，炭黑0.3份。

該玻璃纖維、無(wú)水硫酸鈣晶須增強(qiáng)低氯素聚苯硫醚材料的制備方法包括以下步驟：

(1)按照重量份數(shù)稱取各組分，將除了玻璃纖維之外的各組分加入混合機(jī)中，混合均勻后得到混合料；

(2)將步驟(1)得到的混合料加入雙螺桿擠出機(jī)的主喂料口中，將玻璃纖維加入雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂料口中熔融擠出得到擠出料，將擠出料通過水冷后切粒即得玻璃纖維、無(wú)水硫酸鈣晶須增強(qiáng)低氯素聚苯硫醚材料，其中，雙螺桿擠出機(jī)的擠出溫度為270～330℃，螺桿轉(zhuǎn)速為300～350rpm。

實(shí)施例2

玻璃纖維、無(wú)水硫酸鈣晶須增強(qiáng)低氯素聚苯硫醚材料，由以下重量份數(shù)的組分制備而成：總氯含量低于1200ppm的低氯聚苯硫醚樹脂30份，水滑石1份，硬脂酰胺1份，直徑為10μm的玻璃纖維50份，乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯無(wú)規(guī)三元共聚物4份，直徑為2μm的無(wú)水硫酸鈣晶須20份，炭黑0.3份。

該玻璃纖維、無(wú)水硫酸鈣晶須增強(qiáng)低氯素聚苯硫醚材料的制備方法與實(shí)施例1一樣。

實(shí)施例3

玻璃纖維、無(wú)水硫酸鈣晶須增強(qiáng)低氯素聚苯硫醚材料，由以下重量份數(shù)的組分制備而成：總氯含量低于1200ppm的低氯聚苯硫醚樹脂70份，水滑石0.2份，硬脂酰胺0.2份，直徑為10μm的玻璃纖維20份，乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯無(wú)規(guī)三元共聚物4份，直徑為2μm的無(wú)水硫酸鈣晶須15份，炭黑0.3份。

該玻璃纖維、無(wú)水硫酸鈣晶須增強(qiáng)低氯素聚苯硫醚材料的制備方法與實(shí)施例1一樣。

對(duì)比例

聚苯硫醚材料，由以下重量份數(shù)的組分制備而成：總氯含量低于1200ppm的低氯聚苯硫醚樹脂59.1份，水滑石0.3份，硬脂酰胺0.3份，直徑為10μm的玻璃纖維40份，炭黑0.3份。

該聚苯硫醚材料的制備方法與實(shí)施例1一樣。

經(jīng)測(cè)試，實(shí)施例1-3以及對(duì)比例的各項(xiàng)性能如下表所示：

由該表可以看出，實(shí)施例1-3的各項(xiàng)性能均明顯好于對(duì)比例，表現(xiàn)出高強(qiáng)度、低翹曲的特性。

上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本發(fā)明的原理以及功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。