[發明專利]一種熱塑性特種工程塑料PPS/PI合金材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202110492487.X
• 申請日: 2021-05-07
• 公開（公告）號: CN113292855A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 黃兆閣
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: C08L81/02
• 分類號: C08L81/02;C08L79/08;C08L27/18;C08K9/06;C08K3/22
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 趙斌

本發明屬于合成材料領域，具體涉及一種熱塑性特種工程塑料PPS/PI合金材料及其制備方法，所述合金材料的組分包括：聚苯硫醚75?85份，聚酰亞胺10?20份，活化氧化鋁10?15份，聚四氟乙烯0.2?0.5份；活化氧化鋁由氧化鋁和環氧基硅烷偶聯劑制備而成；合金材料的制備方法為：將聚苯硫醚、聚酰亞胺、活化氧化鋁和聚四氟乙烯在常溫高速混合機中混合后，在雙螺桿擠出機中擠出造粒，制得PPS/PI熱塑性特種工程塑料合金材料。該合金材料耐磨性能有顯著的提高，同時具有耐高溫特性，能夠反復循環使用，是一種環境友好材料。

技術領域

本發明屬于合成材料領域，具體涉及一種熱塑性特種工程塑料PPS/PI合金材料及其制備方法。

背景技術

特種工程塑料一般具備耐高溫、耐化學介質、高強度和優良的尺寸穩定性。其中，聚苯硫醚(PPS)是一種綜合性能表現良好的半結晶性熱塑性材料，是一種特種工程塑料，被稱為“第六大工程塑料”，國外也將其稱之為高性能塑料、超工程塑料。苯硫醚鏈上硫原子和苯環呈現的交替的單一的排列方式使苯環的π電子出現部分交疊，形成了穩定的共軛結構，從而使其對熱降解反應和化學反應具有相當高的分子穩定性；苯環是剛性基團，致使聚苯硫醚材料在整體性能出現剛性的特點，硫醚鍵是柔性基團，賦予了聚苯硫醚適當的柔性，所以聚苯硫醚不僅具有一般工程塑料所具有的通用性能，也包含除一些工程塑料外的其他獨特特點，比如良好的耐熱性，耐化學腐蝕性，熔融流動性好，電性能，高的尺寸穩定性等。

聚酰亞胺(PI)是一類分子主鏈上含有酰亞胺結構的高分子材料。由于特征基團酰亞胺結構的存在，給予了聚酰亞胺優異的熱性能、電性能、機械性能以及耐輻射性能；但是熔體粘度大、加工性相對困難。塑料合金是利用物理共混或化學接枝的方法而獲得的高性能、功能化、專用化的一類新材料。因此制備PPS/PI合金可以彌補彼此的不足之處，提升應用領域。特種工程塑料適用場合多為高溫和運動部件，需要具備優良的耐磨性能，因此，亟需制備出一種耐磨性能優良以及力學綜合性能較好的熱塑性特種工程塑料材料。

發明內容

針對上述技術問題，本發明提供一種熱塑性特種工程塑料PPS/PI合金材料及其制備方法，制備得到的合金材料，具備優良的綜合機械性能和耐磨性能，同是一種熱塑性特種工程塑料，能夠反復循環使用，是一種環境友好材料。

本發明的技術方案如下：

一種熱塑性特種工程塑料PPS/PI合金材料，按重量份計，其原料組分包括：聚苯硫醚75-85份，聚酰亞胺10-20份，活化氧化鋁10-15份，聚四氟乙烯0.2-0.5份；

所述活化氧化鋁由由氧化鋁和環氧基硅烷偶聯劑制備而成。

優選地，環氧基硅烷偶聯劑選擇為KH550。

優選地，氧化鋁的粒徑2.5μm，氧化鋁粒徑過大，與聚合物包容性變差；粒徑過小，表面活性過大，很難分散，力學性能變差。

優選地，活化氧化鋁的制備方法：氧化鋁和硅烷偶聯劑按質量比100:1-100:3的比例稱取后，在90-105℃高速混合機中活化處理10-15分鐘，制得活化氧化鋁。

優選地，活化氧化鋁的制備方法中，高速混合機的轉速為2500-3500rpm。

一種熱塑性特種工程塑料PPS/PI合金材料的制備方法，具體步驟如下：

按配方將PPS、PI、活化氧化鋁和聚四氟乙烯稱重在常溫高速混合機中混合10-15分鐘后，在雙螺桿擠出機中擠出造粒，制得PPS/PI熱塑性特種工程塑料合金材料。

優選地，PPS/PI耐磨特種工程塑料合金制備過程中，高速混合機的轉速為700-1000rpm。

優選地，雙螺桿擠出機是平行雙螺桿擠出機，螺桿長徑比40:1～44:1，選用螺桿長徑比為40:1～44:1的雙螺桿能夠實現PPS/PI合金的完美混容，長徑比過小混合不充分，反之可能引起過度剪切帶來性能下降。