[發明專利]一種聚苯醚/聚苯乙烯共混合金材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201210162943.5
• 申請日: 2012-05-23
• 公開（公告）號: CN103421296A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 趙亞囡
• 申請（專利權）人: 上海杰事杰新材料（集團）股份有限公司
• 主分類號: C08L71/12
• 分類號: C08L71/12;C08L51/04;C08K13/06;C08K9/06;C08K7/28;C08K7/06;C08L53/02;C08L51/00;B29B9/06
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 吳林松

技術領域

本發明涉及高分子材料技術領域，尤其涉及一種高強度低密度聚苯醚/聚苯乙烯（PPO/PS）共混合金材料及其制備方法。

背景技術

聚苯醚(PPO)是一種性能優異的熱塑性工程塑料，由于具有如下優點：(1)優良的物理、力學性能。密度小、無毒、較高的力學強度、耐蠕變性能好、成型收縮率低；(2)優良的耐熱性能。玻璃化轉變溫度(T_g)在熱塑性塑料中最高，約210℃，熔點約260℃，它可在160~190℃范圍內連續工作，高溫下的耐蠕變性是熱塑性工程塑料中較為優異的；(3)優良的電性能。PPO分子結構中無強極性基團，電性能穩定，可在廣泛的溫度及頻率范圍內保持良好的電性能。其介電常數和介電損耗角正切是工程塑料中最小的，幾乎不受溫度、濕度及頻率的影響；(4)難燃，有自熄性。其氧指數為29%，阻燃性良好；(5)優良的耐酸堿性、耐應力松弛和耐疲勞性能以及良好的尺寸穩定性。其中高抗蠕變性能則是其最突出的特點，因此PPO特別適合制作承受長期載荷的工業用結構件。但PPO也有一些缺點，如耐溶劑性差、制品容易發生應力開裂、缺口沖擊強度低等。PPO耐光性差，長時間在陽光或熒光燈下使用產品易變色，顏色發黃，原因是紫外線能使芳香醚的鏈結合分裂所致；另外一個致命的缺點是流動性差，成型加工困難，由于PPO分子鏈剛性較大，熔體粘度高，這影響了PPO的推廣應用。

碳纖維是指碳質量分數在90%~95%之間的無機高分子纖維，是一種新型非金屬材料，具有耐高溫、耐腐蝕、抗疲勞、強度高、密度低等特點。與傳統材料相比，其高強度（為一般金屬的3~5倍）、高模量、低密度（約1.78g/cm³，為一般金屬的1/4～1/5）的特性，使其成為減重、增強的最佳材料。此外，碳纖維還具備熱膨脹系數小的特性，可有效降低塑料的熱膨脹系數。碳纖維比耐熱鋼還要耐高溫，因而賦予了材料耐高溫特性。

空心玻璃微珠是一種微小，中空的圓球狀粉末。具有重量輕體積大、導熱系數低、抗壓強度高，分散性、流動性、穩定性好的優點。另外，還具有絕緣、自潤滑、隔音、不吸水、耐火、耐腐蝕、防輻射、無毒等優異性能。

發明內容

針對PPO存在的缺口沖擊強度低、價格較高等缺陷，本發明的目的是提供一種高強度低密度聚苯醚/聚苯乙烯共混合金材料，該材料比起常用的玻纖，碳纖維密度更低，強度更大，同時增韌劑改善了材料的缺口沖擊強度。

本發明的另一個目的是提供一種上述的聚苯醚/聚苯乙烯共混合金材料的制備方法。

本發明的技術方案如下：

本發明提供了一種聚苯醚/聚苯乙烯共混合金材料，該材料是由包含以下重量份的組分制成：

聚苯醚????????????25~50份，

聚苯乙烯??????????15~38份，

玻璃微珠??????????10~25份，

碳纖維????????????5-25份，

增韌劑????????????5~15份，

潤滑劑????????????0.2~0.7份，

抗氧劑????????????0.2~0.5份。

所述的聚苯乙烯為高抗沖聚苯乙烯。

所述的玻璃微珠為空心玻璃微珠，真密度為0.32g/cm³~0.6g/cm³。

所述的碳纖維直徑為6~8μm。

所述的增韌劑選自苯乙烯與丁二烯的嵌段共聚物（SBS）、（氫化苯乙烯/丁二烯/苯乙烯）嵌段共聚物（SEBS）或馬來酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚彈性體（SEBS-g-MAH）中的一種或一種以上。

所述的潤滑劑選自硬脂酸鈣、硅酮、石蠟或硬脂酸鋅中的一種或一種以上。

所述的抗氧劑選自四[β-（3，5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯（抗氧劑1010）、β-（3,5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸正十八碳醇酯（抗氧劑1076）或三[2.4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯（抗氧劑168）中的一種或一種以上。

本發明還提供了一種上述聚苯醚/聚苯乙烯共混合金材料的制備方法，該方法包括以下步驟：

稱取25~50份聚苯醚、15~38份聚苯乙烯、10~25份玻璃微珠、5~25份碳纖維、5~15份增韌劑、0.2~0.5份抗氧劑和0.2~0.7份潤滑劑，經高混機高速混勻，然后將混合料倒入螺桿擠出機中，經螺桿擠出機拉條切粒得到產品。

所述的高混機轉速為500~700rpm，混合溫度為40~80℃，混合時間為3~10min。