[發明專利]一種連續長纖維增強增韌型PPS復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201710064731.6
• 申請日: 2017-02-05
• 公開（公告）號: CN106751834A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 殷鵬剛;吳國清;邱諜
• 申請（專利權）人: 山東賽航新材料有限公司
• 主分類號: C08L81/02
• 分類號: C08L81/02;C08L23/08;C08K7/14;C08K7/06;C08K3/04;C08J5/04;B29C47/92
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技術領域

本發明涉及一種連續長纖維增強增韌型PPS復合材料及其制備方法，屬于復合材料領域。

背景技術

聚苯硫醚（PPS）是一種綜合性能優異的特種工程塑料，是特種工程塑料中性價比最高的一種，被譽為繼聚碳酸酯、聚酯、聚甲醛、尼龍和聚苯醚后第六大通用工程塑料，也是八大宇航材料之一。具有優異的耐高溫、耐化學腐蝕、阻燃耐磨和極好的尺寸穩定性以及優良的電性能等，但PPS主鏈上有大量苯環，并且結晶度高，使其斷裂伸長率低，韌性和耐沖擊性差，一定程度上限制了它的應用。

現有專利中多采用PPS與其他樹脂共混改性或短玻纖增強改性提高PPS復合材料的力學性能，專利CN 103173015 A采用短玻纖+填料填充改性的方式提高了PPS的力學性能，但力學性能提升有限。專利CN 104151824 A采用彈性體+短玻纖共混改性方式明顯改善了PPS的增韌性，但短纖增強容易造成制品玻纖外露等問題，且與連續長纖維增強效果相比，機械性能還可以進一步提高。

發明內容

本發明針對現有PPS增強增韌改性的不足，提供一種連續長纖維增強增韌型PPS復合材料及其制備方法，可大幅度提高PPS的力學性能和耐高溫性能。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

一種連續長纖維增強增韌型PPS復合材料，所述組分按重量份數配比：聚苯硫醚45-60份，彈性體2-10份，連續長纖維15-40份，加工助劑0.1-5份。

所述的PPS密度為1.28-1.35g/cm³，熔融指數為50-120g/10min，測試條件為305℃，標準負荷5kg。

所述連續長纖維中纖維為玻璃纖維、碳纖中的一種或幾種。

所述的彈性體為乙烯-馬來酸酐-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物。

所述的加工助劑為抗氧劑、偶聯劑和潤滑劑中的一種或幾種。

本發明所述的連續長纖維增強增韌型PPS復合材料的制備方法，包括：（1）原料干燥：將PPS在真空干燥箱中干燥2-4h，干燥溫度為140℃-160℃；（2）原料混合：將PPS、彈性體、相容劑、加工助劑按一定比例稱重后在高速混合機中常溫下混合形成預混料，混合速度50-80r/min，混合時間5-10分鐘；（3）母粒制備：將預混料在雙螺桿擠出機加料斗加入，連續長纖維經牽引機的作用在擠出機第一個排氣口加入，預混料和纖維充分熔融浸漬后經擠出機機頭擠出造粒，制得連續長纖維增強PPS的母粒。

所述的雙螺桿擠出機的溫度設定如下：一區200-230℃，二區280-320℃，三區280-320℃，四區300-340℃，五區300-340℃，六區300-340℃，七區300-340℃，八區300-340℃，機頭溫度300-320℃；螺桿轉速30-50r/min，喂料6-25 r/min，切粒機轉速150-350 r/min。

所述的連續長纖維增強PPS的母粒徑向長度為4-15mm，長纖徑向保留長度與母粒一致。

本發明與現有技術相比，具有以下優點：（1）制品表面質量高，無浮纖；（2）生產工藝穩定，操作簡單；（3）機械性能和熱性能改善明顯。

具體實施方式

以下結合實施例對本發明做進一步描述。

實施例1

按質量比稱取PPS58%，乙烯-馬來酸酐-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物5%，連續長玻纖35%、抗氧劑1%、潤滑劑1%，除長玻纖外其它料在高速混合機中混合6min，混合速度50r/min，從雙螺桿擠出機加料斗加入，長玻纖經牽引在第一個排氣口加入，經熔融擠出造粒后注塑成型，按ASTM標準測試。

實施例2

按質量比稱取PPS58%，乙烯-馬來酸酐-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物5%，連續長碳纖35%、抗氧劑1%、潤滑劑1%，除長碳纖外其它料在高速混合機中混合6min，混合速度50r/min，從雙螺桿擠出機加料斗加入，長玻纖經牽引在第一個排氣口加入，經熔融擠出造粒后注塑成型，按ASTM標準測試。

實施例3

按質量比稱取PPS58%，乙烯-馬來酸酐-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物5%，連續長纖維35%（連續長碳纖10%、連續長玻纖25%），抗氧劑1%、潤滑劑1%，除長纖外其它料在高速混合機中混合6min，混合速度50r/min，從雙螺桿擠出機加料斗加入，長纖經牽引在第一個排氣口加入，經熔融擠出造粒后注塑成型，按ASTM標準測試。

產品性能見表1。

以上實施例的說明是用于理解本發明的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的技術人員，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些修改改進和修飾也落入本發明權利要求的保護范圍之內。