專利名稱：聚芳醚酮/聚苯硫醚合金材料的制備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于聚芳醚酮/聚苯硫醚合金材料的制備方法。
聚合物共混物的形態(tài)結(jié)構(gòu)對其性能有著至關(guān)重要的影響，而其形態(tài)結(jié)構(gòu)又首先受聚合物組份之間的熱力學(xué)相容性制約。對相容性較差的共混體系可采用所謂“增容”措施以增加聚合物組份之間相容性。增容作用有兩方面涵義一是使聚合物間易于相互分散；另一是改善聚合物間相界面的性能，從而使共混物具有長期穩(wěn)定的優(yōu)良性能。目前，采用由兩種相應(yīng)單體共聚而成的嵌段共聚物或接枝共聚物作為增容劑分布在兩相界面上，從而增進(jìn)相容性的技術(shù)對一般工程塑料來說已很成熟。對于聚芳醚酮和聚苯硫醚(其中聚芳醚酮的重量含量為20％～40％)合金來說，利用聚芳醚酮的高韌性改善聚苯硫醚的沖擊強(qiáng)度和破壞韌性已有研究報導(dǎo)(材料科學(xué)進(jìn)展，1993年第5期438頁；高分子材料科學(xué)與工程，1994年第1期69頁)。但是，由于聚苯硫醚和聚芳醚酮的凝聚態(tài)不同，相容性較差(應(yīng)用化學(xué)，1993年第2期95頁)。如果采用合適的增容技術(shù)，可望獲得性能更好的聚芳醚酮/聚苯硫醚合金材料。目前，尚未見到有關(guān)采用熱固性聚酰亞胺增容高聚物合金體系(包括聚芳醚酮/聚苯硫醚)方面的研究報導(dǎo)。
本發(fā)明的目的是采用熱固性聚酰亞胺單體的醇溶液均勻地包覆在聚苯硫醚顆粒的表面，在150℃～250℃下進(jìn)行聚酰亞胺的化學(xué)合成和交聯(lián)反應(yīng)。經(jīng)過熔融擠出加工，熱固性聚酰亞胺能夠在聚芳醚酮和聚苯硫醚兩相間形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，從而控制聚苯硫醚分散相的相區(qū)尺寸，增進(jìn)聚芳醚酮和聚苯硫醚兩相的相互作用，制備出加工流動性好、韌性高、低成本的聚芳醚酮/聚苯硫醚合金材料。
本發(fā)明采用乙醇為溶劑，制備濃度為20％～50％的聚酰亞胺單體的醇溶液，選聚酰亞胺的重量組成3～10份，聚苯硫醚97～90份，在高速攪拌狀態(tài)下進(jìn)行混合，然后，在烘箱中于150℃下保持2小時，250℃下保持8小時進(jìn)行聚酰亞胺的化學(xué)合成和交聯(lián)反應(yīng)，將重量含量為5～30％的聚苯硫醚和95～70％的聚芳醚酮粉料經(jīng)高速攪拌均勻后，送入雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混，制得的聚芳醚酮/聚苯硫醚合金材料的拉伸強(qiáng)度為93MPa以上，彎曲強(qiáng)度為138MPa以上，彎曲模量為2.7GPa，拉伸斷裂伸長率為15.6％以上，簡支梁無缺口沖擊強(qiáng)度為160KJ/m2以上，熔體流動速率為2.2克/10分鐘以上。
本發(fā)明由于采用聚酰亞胺作為增容劑，使制得的聚芳醚酮/聚苯硫醚合金的韌性提高，合金中聚苯硫醚的含量增加，材料的加工流動性好、成本降低。聚苯硫醚重量含量為10％的聚芳醚酮/聚苯硫醚合金的簡支梁無缺口沖擊強(qiáng)度由156KJ/m2提高到168KJ/m2，拉伸斷裂伸長率由20.8％提高到34.7％，熔體流動速率由2.0提高到2.3克/10分鐘。
本發(fā)明提供的實施例如下實施例1用10份的聚酰亞胺單體溶液，溶劑為乙醇，濃度為50％，滴入高速攪拌狀態(tài)下90份的聚苯硫醚粉料中，經(jīng)10分鐘混勻后取出，送入烘箱中，在150℃下保持2小時，250℃下保持8小時進(jìn)行聚酰亞胺的化學(xué)合成和交聯(lián)反應(yīng)。
將5份經(jīng)上述處理的聚苯硫醚與95份的聚芳醚酮粉料在高攪機(jī)中混勻，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，得到聚芳醚酮/聚苯硫醚合金材料。該材料的拉伸強(qiáng)度為98MPa，彎曲強(qiáng)度為140MPa，彎曲模量為2.7GPa，拉伸斷裂伸長率為20.1％，簡支梁無缺口沖擊強(qiáng)度為168KJ/m2，熔體流動速率為2.2克/10分鐘。
實施例2用5份的聚酰亞胺單體溶液，溶劑為乙醇，濃度為30％，滴入高速攪拌狀態(tài)下95份的聚苯硫醚粉料中，經(jīng)10分鐘混勻后取出，送入烘箱中，在150℃下保持2小時，250℃下保持8小時進(jìn)行聚酰亞胺的化學(xué)合成和交聯(lián)反應(yīng)。
將10份經(jīng)上述處理的聚苯硫醚與90份的聚芳醚酮粉料在高攪機(jī)中混勻，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，得到聚芳醚酮/聚苯硫醚合金材料。該材料的拉伸強(qiáng)度為98MPa，彎曲強(qiáng)度為141MPa，彎曲模量為2.7GPa，拉伸斷裂伸長率為34.7％，簡支梁無缺口沖擊強(qiáng)度為168KJ/m2，熔體流動速率為2.5克/10分鐘。
實施例3用3份的聚酰亞胺單體溶液，溶劑為乙醇，濃度為20％，滴入高速攪拌狀態(tài)下97份的聚苯硫醚粉料中，經(jīng)10分鐘混勻后取出，送入烘箱中，在150℃下保持2小時，250℃下保持8小時進(jìn)行聚酰亞胺的化學(xué)合成和交聯(lián)反應(yīng)。
將30份經(jīng)上述處理的聚苯硫醚與70份的聚芳醚酮粉料在高攪機(jī)中混勻，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，得到聚芳醚酮/聚苯硫醚合金材料。該材料的拉伸強(qiáng)度為93MPa，彎曲強(qiáng)度為138MPa，彎曲模量為2.7GPa，拉伸斷裂伸長率為15.6％，簡支梁無缺口沖擊強(qiáng)度為160KJ/m2，熔體流動速率為3.0克/10分鐘。
權(quán)利要求
1.一種聚芳醚酮/聚苯硫醚合金材料的制備方法，其特征在于采用乙醇為溶劑，制備濃度為20％～50％的聚酰亞胺單體的醇溶液，選聚酰亞胺的重量組成3～10份，聚苯硫醚97～90份，在高速攪拌狀態(tài)下進(jìn)行混合，然后，在烘箱中于150℃下保持2小時，250℃下保持8小時進(jìn)行聚酰亞胺的化學(xué)合成和交聯(lián)反應(yīng)，將重量含量為5～30％的聚苯硫醚和95～70％的聚芳醚酮粉料經(jīng)高速攪拌均勻后，送入雙螺桿擠出機(jī)中熔融共混，制得的聚芳醚酮/聚苯硫醚合金材料的拉伸強(qiáng)度為93MPa以上，彎曲強(qiáng)度為138MPa以上，彎曲模量為2.7GPa，拉伸斷裂伸長率為15.6％以上，簡支梁無缺口沖擊強(qiáng)度為160KJ/m2以上，熔體流動速率為2.2克/10分鐘以上。
全文摘要
本發(fā)明屬于聚芳醚酮/聚苯硫醚合金材料的制備方法。本發(fā)明采用熱固性聚酰亞胺單體的醇溶液均勻包覆在聚苯硫醚顆粒的表面,在150℃～250℃下進(jìn)行聚酰亞胺的合成和交聯(lián)反應(yīng),以增加聚苯硫醚與聚芳醚酮兩相間的相容性。經(jīng)熔融擠出加工,制得的聚芳醚酮/聚苯硫醚合金的拉伸強(qiáng)度為93MPa以上,彎曲強(qiáng)度為138MPa以上,彎曲模量為2.7GPa,拉伸斷裂伸長率為15.6%以上,簡支梁無缺口沖擊強(qiáng)度為160KJ/m
文檔編號C08L71/00GK1186819SQ9612370
公開日1998年7月8日 申請日期1996年12月30日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月30日
發(fā)明者楊宇明, 張勁, 李濱耀, 殷敬華, 莊國慶 申請人:中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所