[發(fā)明專利]一種玻纖增強聚苯硫醚組合物及其制備方法與應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210230578.0
• 申請日: 2022-03-09
• 公開（公告）號: CN114456598B
• 公開（公告）日: 2023-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭墨林;陳平緒;葉南飚;駱清源;何志帥;瞿昊;禹權(quán);丁超
• 申請（專利權(quán)）人: 金發(fā)科技股份有限公司
• 主分類號: C08L81/02
• 分類號: C08L81/02;C08K7/14;C08K5/5435;C08J5/10
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 王偉

本發(fā)明公開了一種玻纖增強聚苯硫醚組合物及其制備方法與應用，包括如下重量份的組分：交聯(lián)型聚苯硫醚樹脂55?65份、硅烷偶聯(lián)劑0.5?1.5份、玻璃纖維35?45份，所述玻璃纖維的Al/Si比＞0.8。本發(fā)明提供的玻纖增強聚苯硫醚組合物具較好的力學性能，高溫、低溫條件下的力學性能變化率小。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種玻纖增強聚苯硫醚組合物及其制備方法與應用。

背景技術(shù)

聚苯硫醚(PPS)是一種結(jié)晶高性能熱塑性高分子材料。PPS的耐熱性、耐溶劑、尺寸穩(wěn)定性非常高，同時具備優(yōu)異的介電性能、自阻燃性及良好的力學性能。因此，PPS廣泛應用于電子電氣、汽車、機械、化工等領(lǐng)域。在汽車等應用領(lǐng)域，要求材料的使用溫度范圍寬，對其在高溫和低溫的性能都有較高要求。為了達到對材料強度要求，通常通過添加玻璃纖維、礦粉等提升材料力學性能。現(xiàn)有技術(shù)中有通過添加元素周期表第二主族的碳酸鹽，用來提升玻纖礦粉填充的PPS材料的耐高低溫性能，但由于碳酸鹽的加入會導致沖擊強度下降，并且總填充量過高(60％)，在后期注塑中流動性不好，樣件表面粗糙。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種具有低高低溫性能變化率的玻纖增強聚苯硫醚組合物及其制備方法與應用，具體地，所述玻纖增強聚苯硫醚組合物在90℃高溫條件以及-40℃低溫條件下，保持較小的性能變化率。

為達到其目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：一種玻纖增強聚苯硫醚組合物，其包括如下重量份的組分：交聯(lián)型聚苯硫醚樹脂55-65份、硅烷偶聯(lián)劑0.5-1.5份、玻璃纖維35-45份，所述玻璃纖維的Al/Si比＞0.8。所述Al/Si比的測試方法為使用固體核磁共振波譜儀(NMR)測定Al和Si的含量，再計算Al/Si比。

本發(fā)明使用交聯(lián)型聚苯硫醚樹脂，并與硅烷偶聯(lián)劑和玻璃纖維以特定比例組合得到高溫與低溫性能較常溫變化率低的玻纖增強聚苯硫醚組合物。交聯(lián)聚苯硫醚本身具有交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，硅烷偶聯(lián)劑與聚苯硫醚分子鏈中的端基反應進一步提升體系的交聯(lián)度，從而提升成品隨溫度變化的敏感度。所述玻璃纖維的Al/Si比＞0.8，相比于普通玻璃纖維，Al/Si比＞0.8的玻璃纖維的加入不僅能提升玻纖增強聚苯硫醚組合物的拉伸強度，而且不易在加工過程中被剪碎，減少了玻璃纖維和其它組分的相互作用，也降低了玻纖增強聚苯硫醚組合物在不同溫度下因為樹脂組分和玻璃纖維熱膨脹系數(shù)不一致導致的界面作用力。本發(fā)明通過具有特定組成的玻璃纖維與特定增粘指數(shù)的交聯(lián)型聚苯硫醚樹脂相互配合協(xié)同，從而降低了玻纖增強聚苯硫醚組合物的高低溫性能變化率。

交聯(lián)型聚苯硫醚樹脂，即交聯(lián)型PPS樹脂，本身具有一定的交聯(lián)度，因此PPS分子鏈本身不易因為溫度增加而運動，使得拉伸強度變化穩(wěn)定。同時在高溫狀態(tài)下也不容易進一步交聯(lián)變化從而影響性能變化。優(yōu)選地，所述交聯(lián)型聚苯硫醚樹脂的熔融指數(shù)為100-1000g/10min，以使成品同時具有良好的拉伸強度、加工性能和玻璃纖維分散程度。交聯(lián)型聚苯硫醚樹脂的熔融指數(shù)過低或過高都會導致加工困難，同時還會影響玻纖的分散情況。

所述熔融指數(shù)按照ISO1133-2011在310℃、5kg載荷條件下測得。更佳地，所述交聯(lián)型聚苯硫醚樹脂的熔融指數(shù)為300-700g/10min，所述熔融指數(shù)按照ISO1133-2011在310℃、5kg載荷條件下測得。

進一步地，硅烷偶聯(lián)劑與聚苯硫醚樹脂在不同條件下的增粘效果存在差異。優(yōu)選地，所述交聯(lián)型聚苯硫醚樹脂的增粘指數(shù)為1.5-5，所述增粘指數(shù)為添加1wt％的氨丙環(huán)氧基三乙氧基硅烷偶聯(lián)劑的聚苯硫醚樹脂在剪切速率10s^-1的粘度與純聚苯硫醚樹脂在剪切速率10s^-1的粘度之比，所述粘度為使用流變儀在310℃下的測得的粘度。更佳地，所述交聯(lián)型聚苯硫醚樹脂的增粘指數(shù)為2-4，增粘指數(shù)的計算和測試方法同上。