[發明專利]一種高模量的聚乙烯醇纖維增強PPO/PA6合金及其制備方法

在審

• 申請號: 201710754655.1
• 申請日: 2017-08-25
• 公開（公告）號: CN107418186A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 牟斌;閆洪雨;李欽軍;路丹
• 申請（專利權）人: 廣州找塑料新材料科技有限公司
• 主分類號: C08L71/12
• 分類號: C08L71/12;C08L77/02;C08L51/00;C08L23/08;C08L83/04;C08L29/04;C08K13/02;C08K5/526;C08K5/544;C08K5/098;C08K5/134;C08K5/5465;C08K5/103
• 代理公司: 北京商專永信知識產權代理事務所(普通合伙)11400
• 代理人: 周軍,王鵬

技術領域

本發明涉及合金制備技術領域，具體涉及一種高模量的聚乙烯醇纖維增強PPO/PA6合金及其制備方法。

背景技術

近年來，隨著各種材料朝著以塑代鋼的輕量化方向發展，具有高耐熱性、阻燃性、耐化學性的聚苯醚(PPO)與聚酰胺6(PA6)所制備的材料，越來越多的被應用在各種電器，電子部件，接插件，化學裝備等部件，甚至建筑及航空等領域。

聚苯醚(PPO)樹脂無毒、透明、相對密度小，具有優良的機械強度、耐應力松弛、抗蠕變性、耐熱性、耐水性、耐水蒸汽性、尺寸穩定性等優點。此外聚苯醚(PPO)樹脂原料的介電常數和介電損耗在工程塑料中是最小的品種之一，幾乎不受溫度、濕度的影響，可用于低、中、高頻電場領域。但聚苯醚(PPO)的耐溶劑性差，制品容易應力開裂，缺口沖擊強度低，尤其是它的熔體粘度高，加工性能非常差，很難直接加工成型，大大限制了其應用。

聚酰胺6(PA6)樹脂具有熱塑性、質輕、韌性好、高抗張強度、耐化學品、自潤性、耐磨性佳、耐藥品性優、耐低溫、自熄性等特性，一般用于汽車零部件、機械部件、電子電器產品、工程配件等產品。但其極其容易吸收水分，導致尺寸穩定性差，機械強度降低，因此存儲需要密封，成型前需要在較高溫度下較長時間內被干燥。

聚苯醚/聚酰胺6(PPO/PA6)合金具有聚苯醚(PPO)，聚酰胺6(PA6) 的各自優點，優良的機械強度、耐磨性、尺寸穩定性等特性，同時克服了 PPO的不耐溶劑、不耐應力開裂，粘度大及克服了聚酰胺6(PA6)的吸水性強等特點。但是，目前制備得到的PPO/PA6合金其強度低、剛性弱，且耐熱性不佳。造成了對該PPO/PA6合金的應用的限制。

發明內容

根據本發明的一個方面，提供了聚乙烯醇纖維在制備高模量PPO/PA6 合金中的應用。聚乙烯醇纖維在PPO/PA6合金中的使用可以提高合金的強度、剛性、耐熱性和合金的機械穩定性。

聚乙烯醇纖維作為增強材料，其使用代替了常規的玻璃纖維，使得制備得到的合金具有高強度、高韌性、高模量、防撞擊開裂、優良的相容性，尺寸穩定性，耐應力開裂等特點，克服了玻璃纖維增強材料脆性大的缺點。

根據本發明的另一個方面，提供了一種高模量的聚乙烯醇纖維增強 PPO/PA6合金，所述合金含有以下組分：聚苯醚、聚酰胺6、聚乙烯醇纖維、抗氧劑、偶聯劑、相容劑、潤滑劑、填料。

在一些實施方式中，所述高模量的聚乙烯醇纖維增強PPO/PA6合金含有如下質量份數的各組分：1～99份聚苯醚、1～99份聚酰胺6、10～200份聚乙烯醇纖維、0.2～2份抗氧劑、0.2～2份偶聯劑、1～5份相容劑、0.5～2份潤滑劑、5～10份填料。

所制得聚苯醚/聚酰胺6(PPO/PA6)合金材料具有高強度、高韌性、耐高溫、耐應力開裂、耐化學腐蝕、良好的相容性、優良的加工性等性能優點，可廣泛的應用在各種電器、電子部件、接插件、化學裝備等部件，甚至建筑及航空(如航天連接器)等領域。本發明上述合金的配方，可以根據實際使用合金時所需要突出的合金性能進行各個組分之間用量的調整。

在一些實施方式中，所述聚乙烯醇纖維為短切纖維，長度為2～7cm。

在一些實施方式中，所述抗氧劑選自酚類抗氧劑、亞磷酸脂抗氧劑、金屬離子穩定劑中的至少一種。具體地，抗氧劑可以選擇1010、1076、1098、 168、OABH、TNP、N445等，添加抗氧劑的目的為了提高聚苯醚/聚酰胺6 (PPO/PA6)合金的耐熱穩定性及高溫耐熱性。

在一些實施方式中，所述偶聯劑選自硅氧烷偶聯劑、鈦酸脂偶聯劑、鋁酸酯偶聯劑中的至少一種。具體地，偶聯劑可以選自3-三乙基甲硅氧烷基-1-丙胺或γ-胺丙基三乙氧硅烷(KH550)、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)、N-(β -氨乙基)-γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷(KH602)、異氰酸丙基三乙氧基硅烷(IPTS)、乙烯基三甲氧基硅烷(A-171)、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基甲基而乙氧基硅烷、磺酰疊氮硅烷、鋁酸酯偶聯劑、A-143、A-186、NDZ-101、 OL-1618中的至少一種。添加偶聯劑改善了樹脂、纖維、填料之間的相容性，增加它們之間的界面結合力，提高材料的力學性能。