玻纖增強交聯(lián)聚苯乙烯板材的加工工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于聚合物新材料領域，具體涉及一種采用聚苯乙烯粉末為原料。
【背景技術】
[0002]交聯(lián)聚苯乙烯是一種性能十分優(yōu)良的低介電材料，在500Hz的寬頻范圍內(nèi)擁有2.3?2.5的介電常數(shù)，0.1以內(nèi)的介電損耗，以及較好的機械加工性和尺寸穩(wěn)定性。此外，交聯(lián)聚苯乙烯還具有很好的耐高壓擊穿性能，較大的體、表電阻率，極高的抗輻射能力等特點。因此其在微波通訊、半導體等領域有著極佳的應用前景。
[0003]通過提升交聯(lián)聚苯乙烯材料的交聯(lián)密度、均勻性以及純度等可以在一定程度上提高材料的一定強度，但是這種提升非常有限，無法滿足應用要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有交聯(lián)聚苯乙烯板材一定強度不足的問題，提供一種玻纖增強交聯(lián)聚苯乙烯板材的加工工藝。
[0005]本發(fā)明為解決上述技術問題所采取的技術方案為:
[0006]—種玻纖增強交聯(lián)聚苯乙烯板材的加工工藝，其特征在于，它包括以下步驟:
[0007]I)聚苯乙烯粉末的溶解:將聚苯乙烯粉末倒入苯乙烯和二乙烯苯的混合液中，攪拌至得到透亮溶液；
[0008]2)玻璃絲的添加:向上述透亮溶液中加入經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑處理的長切玻璃絲，攪拌至混合均勾;
[0009]]3)玻纖增強交聯(lián)聚苯乙烯板材的成形:將上述混合物倒入模具并密封，采用γ射線進行輻射，使液體凝固至出現(xiàn)一定強度；
[0010]4)玻纖增強交聯(lián)聚苯乙烯板材的后期處理:對上述塑料板進行熱壓處理，得到玻纖增強交聯(lián)聚苯乙烯板材。
[0011 ] 上述方案中，步驟I)的混合液中苯乙稀為95?98wt%，二乙稀苯為I?5wt% ;聚苯乙烯粉末與混合液的質量比為1:1?9。
[0012]上述方案中，步驟2)中的硅烷偶聯(lián)劑為γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷。
[0013]上述方案中，步驟2)中的長切玻璃絲的直徑為5?15μπι，長度為3?30mm，添加量為透亮溶液質量的I?30 %。
[0014]上述方案中，步驟3)中的γ射線輻射過程是在低溫環(huán)境下進行的，其中反應溫度為-10?20°C ; γ射線的輻射劑量率為I?100Gy/min，總劑量為I?lOOkGy。
[0015]上述方案中，步驟4)中的熱壓制度為:升溫速率I?10°C/min，保溫溫度100?1200C，熱壓機壓力5?15MPa，保溫保壓時間I?8h。
[0016]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果在于:
[0017]1、本發(fā)明向聚苯乙烯交聯(lián)體系中加入玻璃絲，形成交聯(lián)聚苯乙烯/玻纖復合材料。采用γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(MPS)對玻纖進行表面處理，偶聯(lián)劑在水解后與玻纖表面的-OH鍵發(fā)生化學反應形成牢固穩(wěn)定的S1-O-Si鍵，使玻纖帶有C = C鍵官能團，能夠與聚苯乙烯交聯(lián)體系發(fā)生有效的化學鍵合，提高材料的一定強度；
[0018]2、本發(fā)明采用γ射線輻射代替加熱處理，完成材料體系的交聯(lián)聚合。由于輻射對乙烯類長鏈聚合物的特殊作用，除了由二乙烯苯提供的懸掛雙鍵外，聚苯乙烯鏈段自身會發(fā)生脫氫形成交聯(lián)點。這就使材料體系的交聯(lián)密度更大，與玻纖的化學鍵合更為緊密，更好的增強材料的一定強度；
[0019]3、本發(fā)明以聚苯乙烯粉末為原料，能準確控制接受γ射線輻射的聚苯乙烯鏈段數(shù)量，調(diào)節(jié)輻射交聯(lián)的比例，保證材料交聯(lián)體系的均勻性，使產(chǎn)品的質量可控，制備高效。
[0020]4、本發(fā)明通過熱壓處理，消除材料體系中玻纖/高分子界面可能出現(xiàn)的間隙，并使體系中殘留的小分子盡可能反應完全，進一步提尚材料的一定強度。
【具體實施方式】
[0021]本發(fā)明提供一種玻纖增強交聯(lián)聚苯乙烯板材的加工工藝，其包括以下步驟:
[0022]I)將苯乙烯和二乙烯苯按混合均勻，配制兩者的混合液，混合液中苯乙烯為95?98wt%，二乙稀苯為I?5wt% ；
[0023]2)將聚苯乙烯粉末與上述混合液按質量比1:1?9混合，高速攪拌至溶液透亮；
[0024]3)將直徑為5?15μπι，長度為3?30mm的長切玻璃絲倒入γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(MPS)溶液中，浸泡Ih后取出，用去離子水沖洗至中性，烘干；
[0025]4)將經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑處理的長切玻璃絲加入步驟2)得到的澄清溶液中，高速攪拌至混合均勻，其中玻纖的加入量為澄清溶液質量的I?30 % ;
[0026]5)將上述混合物倒入可隔絕水、氧的特殊模具中，密封；
[0027]6)在-10?20°C溫度下對裝有樣品的模具進行I?10kGy的γ射線輻射，輻射劑量率為I ?100Gy/min;
[0028]7)打開模具取出完全固化的玻纖增強交聯(lián)聚苯乙烯板材，機加工至性狀規(guī)則、表面平整；
[0029]8)將加工好的玻纖增強交聯(lián)聚苯乙烯板材套入對應模具中，放入熱壓臺，10°C/min的升溫速率升至一定溫度后開始保溫加壓，其中保溫溫度為100?120°C，熱壓機壓力為5?15MPa，保持熱壓機的溫度和壓力I?8h，然后將溫度緩慢降至室溫，打開熱壓機，取出高強度聚苯乙烯板材的最終產(chǎn)物。
【主權項】
1.玻纖增強交聯(lián)聚苯乙烯板材的加工工藝，其特征在于，它包括以下步驟: 1)聚苯乙烯粉末的溶解:將聚苯乙烯粉末倒入苯乙烯和二乙烯苯的混合液中，攪拌至得到透亮溶液； 2)玻璃絲的添加:向上述透亮溶液中加入經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑處理的長切玻璃絲，攪拌至混合均勻； 3)玻纖增強交聯(lián)聚苯乙烯板材的成形:將上述混合物倒入模具并密封，采用γ射線進行輻射，使液體凝固至出現(xiàn)一定強度； 4)玻纖增強交聯(lián)聚苯乙烯板材的后期處理:對上述塑料板進行熱壓處理，得到玻纖增強交聯(lián)聚苯乙烯板材； 步驟I)的混合液中苯乙稀為95?98wt%，二乙稀苯為I?5wt% ；聚苯乙稀粉末與混合液的質量比為1:1?9; 步驟2)中的硅烷偶聯(lián)劑為γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷。
【專利摘要】一種玻纖增強交聯(lián)聚苯乙烯板材的加工工藝，它包括以下步驟：1)聚苯乙烯粉末的溶解：將聚苯乙烯粉末倒入苯乙烯和二乙烯苯的混合液中，攪拌至得到透亮溶液；2)玻璃絲的添加：向上述透亮溶液中加入經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑處理的長切玻璃絲，攪拌至混合均勻；3)玻纖增強交聯(lián)聚苯乙烯板材的成形：將上述混合物倒入模具并密封，采用γ射線進行輻射，使液體凝固至出現(xiàn)一定強度；4)玻纖增強交聯(lián)聚苯乙烯板材的后期處理：對上述塑料板進行熱壓處理，得到玻纖增強交聯(lián)聚苯乙烯板材。本發(fā)明通過熱壓處理，消除材料體系中玻纖/高分子界面可能出現(xiàn)的間隙，并使體系中殘留的小分子盡可能反應完全，進一步提高材料的一定強度。
【IPC分類】C08F2/46, B29C43/58, C08K9/06, C08F257/02, C08F2/44, C08K7/14, C08F212/36, C08F212/08
【公開號】CN105566575
【申請?zhí)枴緾N201510946919
【發(fā)明人】王舉, 賈自琴, 王夢麗
【申請人】安徽瑞研新材料技術研究院有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年12月15日