[發(fā)明專利]一種耐燒蝕聚苯硫醚復(fù)合材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911256116.0
• 申請日: 2019-12-10
• 公開（公告）號(hào): CN111019347B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 谷志杰;周玄全
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州納磐新材料科技有限公司
• 主分類號(hào): C08L81/02
• 分類號(hào): C08L81/02;C08L77/06;C08K7/14;B29B9/06
• 代理公司: 北京精金石知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11470
• 代理人: 張黎

本發(fā)明公開了一種耐燒蝕聚苯硫醚復(fù)合材料及其制備方法，屬于耐燒蝕材料技術(shù)領(lǐng)域。其中聚苯硫醚復(fù)合材料成分主要包括聚苯硫醚樹脂、無堿玻纖和聚己二酰間苯二甲胺。該制備方法包括先將聚苯硫醚樹脂與無堿玻纖先熔融混煉，之后再加入聚己二酰間苯二甲胺進(jìn)行二次熔融混煉，經(jīng)冷卻固化、切粒后得到目標(biāo)產(chǎn)物。該制備方法得到的聚苯硫醚復(fù)合材料能夠經(jīng)受微弧氧化過程產(chǎn)生的高溫高壓作用，具有良好的耐燒蝕性，且制備工藝簡單。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于耐燒蝕材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耐燒蝕聚苯硫醚復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)

微弧氧化又稱微等離子體氧化和等離子體電解氧化，是一種在鋁、鎂、鈦等金屬表面原位生長陶瓷膜的新技術(shù)。在微弧氧化過程中，金屬表面依靠弧光放電產(chǎn)生瞬時(shí)的高溫高壓，直接把基體金屬氧化燒結(jié)成氧化物陶瓷膜層，其結(jié)構(gòu)致密，韌性高，與基體結(jié)合牢固，具有良好的耐腐蝕、耐高溫沖擊、耐磨和電絕緣等特性。該技術(shù)具有操作簡單，無污染和效率高等特點(diǎn)，在航空航天、電子和機(jī)械等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

對于大多以塑膠加金屬結(jié)合的電子、電器領(lǐng)域的外殼制件來說，由于經(jīng)過微弧氧化處理時(shí)會(huì)經(jīng)受高溫高壓，其塑膠部分常常會(huì)產(chǎn)生燒蝕現(xiàn)象，破壞了制件表面的結(jié)構(gòu)，從而產(chǎn)生不良品。因此，塑膠種類的選擇成為至關(guān)重要的一環(huán)。聚苯硫醚是一種綜合性能優(yōu)異的特種工程塑料，具有耐熱性、耐腐性、耐化學(xué)藥品性、阻燃性、機(jī)械強(qiáng)度高、熱穩(wěn)定性好、電氣性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)。基于上述優(yōu)點(diǎn)，聚苯硫醚材料被認(rèn)為是塑膠-金屬結(jié)構(gòu)制件的最佳塑膠之一，盡管聚苯硫醚材料具有良好的阻燃性和耐熱性能，但純聚苯硫醚材料在微弧氧化處理過程中，由于產(chǎn)生的高溫高壓，依然容易產(chǎn)生燒蝕，因此對聚苯硫醚材料本身的改性處理使其能夠經(jīng)受微弧氧化過程中高溫高壓是非常重要的，同時(shí)對于拓寬聚苯硫醚的應(yīng)用范圍有顯著的作用。

專利CN106589622B公開了一種耐燒蝕橡膠型絕熱層及其制備方法。其原料成分主要包括聚苯硫醚纖維、三元乙丙橡膠、氯丁橡膠、二氧化硅、耐熱碳填料、金屬氧化物和交聯(lián)劑，具體的制備方法是按比例向雙輥開煉機(jī)中加入聚苯硫醚纖維、三元乙丙橡膠、氯丁橡膠、二氧化硅、耐熱碳填料和金屬氧化物，開煉至均勻混合，然后再加入交聯(lián)劑進(jìn)行混煉，最后將得到的產(chǎn)物在平板硫化劑中硫化成型，得到耐燒蝕橡膠型絕熱層。實(shí)驗(yàn)測試方法是樣品經(jīng)過氧乙炔燒蝕，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，氧乙炔線燒蝕率為0.067-0.075mm/s，但是從經(jīng)過氧乙炔燒蝕后的形貌照片看出，樣品表面燒蝕明顯，凹凸不平，耐燒蝕性能有待提高。

專利CN103328704B公開了一種聚苯硫醚復(fù)合纖維及無紡布。本發(fā)明制備的聚苯硫醚復(fù)合纖維主要由含有聚苯硫醚的樹脂和含有共聚聚苯硫醚的樹脂組成。其中聚苯硫醚的樹脂為90質(zhì)量％以上，共聚聚苯硫醚的樹脂中苯硫醚單元的含量85摩爾％以上，制備的聚苯硫醚復(fù)合纖維具有較好的耐熱性。制備方法主要使用熔融紡絲方法，將聚苯硫醚的樹脂和共聚聚苯硫醚樹脂分別用不同的擠出機(jī)進(jìn)行熔融紡絲，冷卻之后得到產(chǎn)物。測試結(jié)果表明，根據(jù)ASTM D1238-70(測定溫度為315.5℃、測定負(fù)荷為5kg負(fù)荷)測定的熔體流動(dòng)速率為100-300g/10分鐘，聚苯硫醚的樹脂的熔點(diǎn)為281℃，共聚聚苯硫醚的樹脂的熔點(diǎn)為263℃，以聚苯硫醚作為主要成分的樹脂形成的、耐熱性、阻燃性及耐化學(xué)藥品性優(yōu)異的熱粘合性復(fù)合纖維及無紡布。

專利CN110079091A公開了一種耐燒蝕復(fù)合絕熱材料的制備方法。該發(fā)明以苯基硅橡膠為基材制備耐燒蝕復(fù)合絕熱材料，具體的制備步驟主要包括先將聚氨酯改性聚砜樹脂、碳化硅、聚酰亞胺，然后研磨得到分散體，再將分散體、氫化丁腈橡膠顆粒、二丁基二月桂酸錫、正硅酸乙酯加入至苯基硅橡膠中，得到固化物，最后將固化物置于平板硫化機(jī)上硫化，得到耐燒蝕復(fù)合絕熱材料。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，實(shí)施例中制備的最終產(chǎn)物的質(zhì)量燒蝕率為0.0510-0.0528g/s，但該制備方法工藝復(fù)雜，儀器設(shè)備要求精密，生產(chǎn)成本高，不適應(yīng)工業(yè)化生產(chǎn)。

目前對于聚苯硫醚材料在微弧氧化過程中易燒蝕的問題還沒有較好的解決方法，通過對聚苯硫醚材料的改性以提高其耐熱性、耐燒蝕性是一種可行的思路，研究人員進(jìn)行了大量研究，但仍存在制備工藝復(fù)雜，成本高等眾多問題，因此亟需開發(fā)一種能夠經(jīng)受微弧氧化過程所產(chǎn)生的高溫高壓的聚苯硫醚復(fù)合材料。