[發(fā)明專利]一種改性聚苯醚發(fā)泡珠粒的配方、制備方法及其應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810573216.5
• 申請(qǐng)日: 2018-06-06
• 公開（公告）號(hào): CN109054337A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮云平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東奔迪新材料科技有限公司
• 主分類號(hào): C08L71/12
• 分類號(hào): C08L71/12;C08L55/02;C08L23/06;C08L77/00;C08L51/04;C08L23/12;C08L91/06;C08J9/12
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本發(fā)明公開了一種改性聚苯醚發(fā)泡珠粒的配方、制備方法及其應(yīng)用，其配方由包含以下重量份的組分制成：聚苯醚30?90份、改性聚合物30?90份、相容劑5?30份、增韌劑5?30份、阻燃劑5?20份、抗氧劑1?5份、助抗氧劑1?5份、潤(rùn)滑劑1?3份、偶聯(lián)劑1??3份、分散劑1??10份、無(wú)機(jī)納米成核劑材料2?6份；本發(fā)明可以制造出適合發(fā)泡均勻，倍率大，閉孔率高，泡孔均勻細(xì)密，不容易收縮塌陷的發(fā)泡珠粒；快捷安全高效節(jié)能的預(yù)發(fā)泡加工設(shè)備和工藝來完成發(fā)泡改性聚苯醚發(fā)泡珠粒的生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種改性聚苯醚發(fā)泡珠粒的配方、制備方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

近20多年來，各國(guó)汽車制造商都十分重視汽車輕量化的工作，投入大量的人力和資金進(jìn)行研究，汽車輕量化取得了顯著的成就，這主要?dú)w功于材料工程領(lǐng)域的科技進(jìn)步。首先是諸多高強(qiáng)度輕質(zhì)材料的開發(fā)及在汽車制造中的應(yīng)用，取代了不少傳統(tǒng)的鋼鐵制件;其次是新的成形工藝，不斷涌現(xiàn)，優(yōu)化了工件結(jié)構(gòu)，大大減少了材料消耗。汽車輕量化目的的實(shí)現(xiàn)主要依靠材料的更新?lián)Q代和加工技術(shù)的創(chuàng)新，認(rèn)識(shí)新材料才能更新加工工藝，創(chuàng)造新的加工技術(shù)來實(shí)現(xiàn)目的。

我國(guó)與其他國(guó)家相比，在這方面的研究還不夠先進(jìn)，應(yīng)該投入更多的精力來發(fā)展此項(xiàng)工藝，即改變汽車的制造材料，又改變汽車的部分零件和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，技術(shù)與材料相結(jié)合，推進(jìn)汽車輕量化的發(fā)展。

電動(dòng)汽車的電池箱作為純電動(dòng)汽車動(dòng)力電池總成的承重與保護(hù)裝置，是動(dòng)力電池箱總成的關(guān)鍵組成部分。純電動(dòng)汽車裝配大量的動(dòng)力電池來滿足電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程的要求，往往動(dòng)力電池箱總成就要占整車總質(zhì)量的30%-40%。而各大電池廠商目前大多使用厚重的箱體式的電池箱來裝載動(dòng)力電池，這無(wú)形中增加了純電動(dòng)汽車的整體質(zhì)量。因此，在滿足電池箱動(dòng)靜態(tài)性能、密封防水性、碰撞安全性等基本的要求的基礎(chǔ)上，需對(duì)純電動(dòng)汽車的電池箱結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)從而實(shí)現(xiàn)其輕量化設(shè)計(jì)，對(duì)推進(jìn)純電動(dòng)汽車的快速發(fā)展具有重要的意義。

電動(dòng)汽車的電池箱作為電動(dòng)汽車所載有的動(dòng)力源是電動(dòng)汽車的關(guān)鍵部件，其性能的優(yōu)劣將對(duì)電動(dòng)汽車的應(yīng)用前景產(chǎn)生重大影響，動(dòng)力電池使用環(huán)境一般都比較差，電池箱體作為動(dòng)力電池的防護(hù)零件，需要滿足諸多功能需求。在箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，需要考慮以下因素:耐振動(dòng)強(qiáng)度和疲勞耐久性能；耐沖擊性能，要求箱體外部及內(nèi)部經(jīng)歷沖擊不應(yīng)有機(jī)械損壞、變形和緊固部位的松動(dòng)現(xiàn)象；碰撞安全性能，車輛在發(fā)生正面碰撞、側(cè)面碰撞及后碰撞過程中對(duì)電池箱體可能造成的擠壓破壞而采取的有效保護(hù)措施；密封性能，電池位于車身底板下方，在車身外側(cè)，且離路面很近，其防水、防塵的密封要求必不可少；防腐性能，電池的位置極易沾粘雨水、泥漿，是腐蝕重災(zāi)區(qū)，其防腐性能要求應(yīng)很高；耐熱性能，電池工作時(shí)產(chǎn)生較高的熱量，防護(hù)箱體的材料必須有耐高溫性能，輕量化，考慮到車輛能源的過量消耗和大氣的污染，電池箱體愈輕愈好。所以現(xiàn)有傳統(tǒng)方法是采用易于成型的金屬箱體（如鋁合金），共聚PP、m-PPE高強(qiáng)度塑料材料制作。

作為改性工程塑料聚苯醚(m-PPE)，比重1.07g/cm3;其分子結(jié)構(gòu)決定了其具有良好的熱性能，它的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)可達(dá)210 ℃,在較寬的溫度范圍內(nèi)能夠保持優(yōu)良的力學(xué)性能、電性能、保溫性能，阻燃性能，并具有良好的耐熱水和耐水蒸氣性能。

高性能聚苯醚樹脂作為基本材料，其強(qiáng)度可達(dá)70MPa左右，大約是聚乙烯的3倍，彈性模量大于2000MPa，材料的抗沖擊性能大于430J /m(Izod試驗(yàn)方法)。熱變形溫度高達(dá)120℃，線膨脹系數(shù)大約1.0--2.0X106℃，低于聚乙烯和聚丙烯，因此產(chǎn)品的尺寸穩(wěn)定好，它的耐蠕變性能是五大工程塑料中最好的，長(zhǎng)期使用強(qiáng)度具有較高的可靠性，聚苯醚材料還具有本征的阻燃性，且屬于低煙無(wú)鹵環(huán)保型阻燃，樹脂本身的耐酸堿、耐水，衛(wèi)生性能比較好。

但高性能聚苯醚樹脂分子鍵剛性大，玻璃化轉(zhuǎn)化溫度高，不易取向，制品內(nèi)殘余內(nèi)應(yīng)力較高，熔融流動(dòng)性差，加工困難，價(jià)格高等缺點(diǎn)。因此，通常采用摻混等合金化方法對(duì)PPE改性，并通過加入發(fā)泡劑，生產(chǎn)改性聚苯醚的發(fā)泡材料。