[發明專利]一種高尺寸穩定性聚芳硫醚復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201810915114.7
• 申請日: 2018-08-13
• 公開（公告）號: CN109096759B
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 王孝軍;楊家操;雷永濤;張靜靜;楊杰;張剛;龍盛如
• 申請（專利權）人: 四川大學;貴州航天電器股份有限公司;中國空間技術研究院
• 主分類號: C08L81/02
• 分類號: C08L81/02;C08L81/06;C08K7/14;C08K3/22;C08K5/5435;C08K7/06;C08K3/36;C08K5/544;C08K7/10;C08K3/26;C08K5/548
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 劉文娟

本發明涉及高分子材料技術領域，具體涉及一種高尺寸穩定性聚合物復合材料制件及其制備方法。本發明提供一種高尺寸穩定性的聚芳硫醚基復合材料，所述復合材料的原料及其質量比例為：聚芳硫醚樹脂20～70重量份，增強纖維10～50重量份，尺寸穩定劑5～40重量份，界面控制劑0.5～3重量份，增容劑0～10重量份。本發明制備的復合材料在保持高強度、可加工性的同時具有較低的熱膨脹系數；線性熱膨脹系數(室溫到100℃)≤1.8*10^?5/℃，成型后制件收縮率≤0.5％。

技術領域

本發明涉及高分子材料技術領域，尤其涉及一種高尺寸穩定性聚合物復合材料制件及其制備方法。

背景技術

近年來聚合物基復合材料在航空航天、軍事、車輛制造、電子電氣等領域得到了廣泛的應用。聚合物基復合材料的優勢在于比強度高、易于加工等，但相較于無機材料而言，聚合物基復合材料的尺寸收縮率較大，因此其在高精度制件領域的應用受到一定限制。如何能夠在保持高強度、可加工性的同時降低材料的熱膨脹系數是將樹脂基復合材料制備成高精密度制件并得到應用的關鍵。

發明內容

針對上述缺陷，本發明提供一種高尺寸穩定性聚芳硫醚復合材料，所得復合材料在保持高強度、可加工性的同時具有較低的熱膨脹系數。

本發明的技術方案：

本發明要解決的第一個技術問題是提供一種高尺寸穩定性的聚芳硫醚基復合材料，所述復合材料的原料包括：聚芳硫醚樹脂20～70重量份，增強纖維10～50重量份，尺寸穩定劑5～40重量份，界面控制劑0.5～3重量份，增容劑0～10重量份。

所述界面控制劑選自：γ―(2,3-環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH560)、KH550、KH570、KH590、酞酸酯類偶聯劑或聚多巴胺中的至少一種。

所述聚芳硫醚樹脂選自：聚苯硫醚、聚芳硫醚砜、聚芳硫醚酮、聚芳硫醚酰胺或聚芳硫醚酰亞胺中的至少一種。

所述尺寸穩定劑選自：納米碳酸鈣、納米氧化鋁、碳納米管、石墨烯、氧化石墨烯、納米二氧化硅、微米二氧化硅或玻璃微球中的至少一種。

所述增強纖維選自：碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維、玄武巖纖維或陶瓷纖維中的至少一種。

所述增容劑選自：羧基化聚芳硫醚、氨基化聚芳硫醚、聚芳硫醚酰胺共聚物或羥基化聚芳硫醚。

本發明要解決的第二個技術問題是提供上述高尺寸穩定性的聚芳硫醚基復合材料的制備方法：先將聚芳硫醚樹脂、尺寸穩定劑和相容劑混合均勻得預混料，再將預混料擠出、造粒，造粒過程中加入界面控制劑和增強纖維經擠出機擠出、造粒即得復合材料。

進一步，上述制備方法為：先將聚芳硫醚樹脂、尺寸穩定劑和相容劑在高混機中先將初步混合，將初步混合物加入到擠出機料筒中，并通過雙螺桿擠出機共混造粒，在造粒過程中在擠出機靠近口模端加入界面控制劑和增強纖維，經雙螺桿擠出機擠出、造粒即得復合材料。

進一步，上述制備方法中，所述雙螺桿擠出機各段溫度分別設置為：250～270℃、280～290℃、300～330℃、300～340℃、310～360℃、320～380℃、320～390℃、320～390℃；口模溫度設置為320～390℃；螺桿轉速設置為300～500r/min。

本發明的有益效果：

本發明所得聚合物制件在保持高強度、可加工性的同時熱膨脹系數較低；線性熱膨脹系數(室溫到100℃)≤1.8*10^-5/℃，成型后制件收縮率≤0.5％。

具體實施方式