[發明專利]聚苯硫醚復合材料及其制備方法和注塑制件

有效

• 申請號: 202011117381.3
• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN112266614B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 冉進成;官炳榮;官炳桂
• 申請（專利權）人: 廣東華聚科技有限公司;惠州市華聚塑化科技有限公司
• 主分類號: C08L81/02
• 分類號: C08L81/02;C08L23/08;C08K13/04;C08K7/06;C08K7/00;C08K3/34
• 代理公司: 華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 向薇

本發明公開了一種聚苯硫醚復合材料及其制備方法和注塑制件。所述聚苯硫醚復合材料以重量百分比計，包括如下原料組分：聚苯硫醚樹脂42.5％～90％、納米層狀硅酸鹽填料0.1％～20％、碳纖維5％～50％、相容劑0.5％～5％、偶聯劑0.1％～0.8％、潤滑劑0.1％～2％，以及抗氧劑0.1％～1％，通過各組分協同作用獲得了良好力學性能和韌性的聚苯硫醚樹脂材料，可應用于需求高強度和高機械性能要求的機械、汽車、電子電器以及航空等領域的注塑制件制造。

技術領域

本發明涉及高分子復合材料領域，特別是涉及一種聚苯硫醚復合材料及其制備方法和注塑制件。

背景技術

聚苯硫醚(PPS)是一種高性能熱塑性聚合物，主要應用于制成特種工程塑料和精密部件，用于電子電氣領域、汽車工業、航空以及化工機械行業等多個領域。聚苯硫醚由于苯環和硫原子交替排列形成的剛性分子鏈，具有良好的阻燃性、絕緣性和耐化學腐蝕性，但是也具有延展性低，韌性差等缺點。非增強PPS力學強度和韌性不能滿足大多數應用中機械性能的要求。

有研究涉及利用硼酚醛樹脂作為上漿液，對碳纖維進行浸漬改性，有效改善了碳纖維與PPS之間的界面結合強度，從而制備得到了拉伸性能優良的碳纖維/聚苯硫醚復合材料。但是由于碳纖維與基體樹脂界面結合較差，在上漿液濃度較高的情況下，碳纖維增強聚苯硫醚復合材料性能不理想。

另有研究以聚苯硫醚無紡布作為原料，利用碳纖維增強聚苯硫醚復合材料，通過熱壓方法制備得到碳纖維增強聚苯硫醚復合材料，極大地提高碳纖維增強聚苯硫醚復合材料的拉伸強度、彎曲強度和沖擊強度，但是由于制備方法導致聚苯硫醚復合材料的尺寸和應用受到限制。

發明內容

基于此，為了滿足聚苯硫醚復合材料在多尺寸和多領域的應用，有必要提供一種適用于擠出加工方式且具有良好力學性能和韌性的聚苯硫醚復合材料。

具體技術方案如下：

一種聚苯硫醚復合材料，以重量百分比計，包括如下原料組分：

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在其中一個實施例中，一種聚苯硫醚復合材料以重量百分比計，包括如下原料組分：

在其中一個實施例中，所述聚苯硫醚樹脂在316℃，5kg下的熔體流動速率為200g～600g/10min。

在其中一個實施例中，所述碳纖維為聚丙烯腈基短切碳纖維，直徑為5μm～15μm，長度為3mm～7mm。

在其中一個實施例中，所述納米層狀硅酸鹽填料為納米云母，直徑/厚度比的平均值20～80。

在其中一個實施例中，所述相容劑為乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物。

在其中一個實施例中，所述偶聯劑選自γ-(2,3-環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-巰丙基三乙基硅烷和3-巰丙基三甲氧基硅烷中的至少一種。

在其中一個實施例中，所述潤滑劑選自硅酮和季戊四醇硬脂酸酯中的至少一種。

在其中一個實施例中，所述抗氧劑選自受阻酚類抗氧劑和含磷抗氧劑中的至少一種。

本發明還提供如上所述聚苯硫醚復合材料的制備方法，包括以下步驟：混合聚苯硫醚、納米層狀硅酸鹽填料、相容劑、偶聯劑、抗氧劑、潤滑劑和碳纖維，熔融擠出。

本發明還提供一種注塑制件，其含有如上所述聚苯硫醚復合材料。

本發明采用納米層狀硅酸鹽填料與碳纖維復合增強改性聚苯硫醚，并加入相容劑等助劑，通過納米填料和碳纖維的協同作用，改善了碳纖維的分散，使復合材料力學性能提升同時具有較好的韌性，可應用于需求高強度和高機械性能要求的機械、汽車、電子電器以及航空等領域的注塑制件制造。

具體實施方式