专利名称：一种聚苯醚/聚苯乙烯共混合金材料、制备方法及其应用的制作方法
技术领域：
本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种聚苯醚/聚苯乙烯(PP0/PS)共混合金材料、制备方法及其应用。
背景技术：
随着社会的进步，科技的发展，人们的生活越来越便利，同时人们对环境的关注度也越来越高。聚苯醚(PPO)是一种性能优异的热塑性工程塑料，由于具有如下优点(I)优良的物理、力学性能。密度小、无毒、较高的力学强度、耐蠕变性能好、成型收缩率低；(2)优良的耐热性能。玻璃化转变温度(Tg)在热塑性塑料中最高，约210°C，熔点约260°C，它可在160 190°C范围内连续工作，高温下的耐蠕变性是热塑性工程塑料中较为优异的；(3)优良的电性能。PPO分子结构中无强极性基团，电性能稳定，可在广泛的温度及频率范围内保持良好的电性能。其介电常数和介电损耗角正切是工程塑料中最小的，几乎不受温度、湿度及频率的影响；(4)难燃，有自熄性。其氧指数为29%，阻燃性良好；(5)优良的耐酸碱性、耐应力松弛和耐疲劳性能以及良好的尺寸稳定性。其中高抗蠕变性能则是其最突出的特点，因此PPO特别适合制作承受长期载荷的工业用结构件。但PPO也有一些缺点，如耐溶剂性差、制品容易发生应力开裂、缺口冲击强度低等。PPO耐光性差，长时间在阳光或荧光灯下使用产品易变色，颜色发黄，原因是紫外线能使芳香醚的链结合分裂所致；另外一个致命的缺点是流动性差，成型加工困难，由于PPO分子链刚性较大，熔体黏度高，这影响了 PPO的推广应用。在一些特殊的电 子电器以及大型设备中，需要具有特殊性能(如绝缘性、耐腐蚀性、密度小等)的齿轮、棒材等的型材，而工业中常用的金属型材无法满足要求。
发明内容
针对PPO存在的缺口冲击强度低、耐光性差、价格较高等缺陷，本发明的目的是提供一种聚苯醚/聚苯乙烯共混合金材料。本发明的另一个目的是提供一种上述聚苯醚/聚苯乙烯共混合金材料的制备方法。本发明的第三个目的是提供一种上述聚苯醚/聚苯乙烯共混合金材料的用途。本发明的技术方案如下本发明提供了一种聚苯醚/聚苯乙烯共混合金材料，该聚苯醚/聚苯乙烯共混合金材料由包含以下重量份的组分制成聚苯酿 36 90份，聚苯乙烯 10 50份，润滑剂O. 2 O. 7份，抗氧剂O. 2 O. 5份，助剂7.1 46.1 份。
所述的聚苯乙烯为高抗冲聚苯乙烯。所述的润滑剂选自硬脂酸钙、硅酮、石蜡、低分子量聚丙烯、聚乙烯蜡或硬脂酸锌中的一种或一种以上的物质。所述的抗氧剂选自四[β-(3，5_ 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、β-(3, 5-二叔丁基-4-轻基苯基)丙酸正十八碳醇酯(抗氧剂1076)或三[2. 4- 二叔丁基苯基]亚磷酸酯(抗氧剂168)中的一种或一种以上的物质。所述的助剂选自玻璃纤维、增韧剂、光稳定剂、颜料、填料或偶联剂中的一种或一种以上的物质。所述的玻璃纤维选自长玻璃纤维或短切玻璃纤维，直径为6-18 μ m，优选8-12 μ m0所述的增韧剂选自苯乙烯与丁二烯的嵌段共聚物(SBS)、(氢化苯乙烯/ 丁二烯/苯乙烯)嵌段共聚物(SEBS)或马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚弹性体(SEBS-g-MAH)中的一种或一种以上的物质。所述的光稳定剂为多_{[6-[ (1,1,3,3-四丁基)_亚氛基]-1，3, 5_ 二嚷-2,4_ 二基][2-(2，2，6，6_四基)-氨基]-亚己基-[4-(2，2，6，6_四基)-亚氨基]}(受阻胺类光稳定剂944) ο所述的颜料为黑色母粒。所述的填料选自碳酸钙、硅酸钙、滑石粉或钛白粉。所述的偶联剂为Y -氨丙基二乙氧基娃烧(娃烧偶联剂KH-550)。本发明还提供了一 种上述聚苯醚/聚苯乙烯共混合金材料的制备方法，该方法包括以下步骤称取36 90份聚苯醚、10 50份聚苯乙烯、O. 2 O. 7份润滑剂、O. 2 O. 5份抗氧剂和7.1 46.1份助剂，经高混机高速混匀，然后将混合料倒入螺杆挤出机中，经螺杆挤出机拉条切粒即可得到产品。所述的高混机转速为800 IOOOrpm,混合温度为40 80°C,混合时间为3 IOmin0所述的螺杆挤出机为单螺杆挤出机或双螺杆挤出机，温度为240 290°C。本发明的聚苯醚/聚苯乙烯共混合金材料，其性能符合挤出型材材料的性能要求，因此，本发明的技术方案包括本发明的聚苯醚/聚苯乙烯共混合金材料用于挤出型材材料(如棒材、板材等)的用途。本发明同现有技术相比，具有以下优点和有益效果本发明以PP0/PS塑料合金代替钢板或特种工程塑料制作型材，首先，PS的加入可以改善PPO加工性能，且更大程度降低成本。PP0/PS合金材料相对于金属型材而言，成本较低，节约能源，实现了以塑代钢的目的，而且塑料合金有极好的耐腐蚀性，聚苯醚有很好的绝缘性，同时该粒料组分中含有玻璃纤维，极大的增强了材料的整体强度，增韧剂改善了材料的缺口冲击强度，还含有光稳定剂使材料在自然光照射下不会分解，使制品的使用年限加长。其次，PP0/PS合金材料挤出成型工艺简单，节约加工成本以及能量损耗。最后，将PP0/PS合金材料制作而成的型材用途广泛，因其良好的耐腐蚀性、绝缘性、很好的强度和韧性、以及耐光性，并且质轻，可以用作特殊的电子电器等的大型设备中的零部件。
另外，本发明将HIPS (高抗冲聚苯乙烯)与PPO共混改性，并添加其他助剂，使得改性PPO可以推广至挤出型材，利用PPO材料制得的型材具有足够的强度和刚性，而且耐腐蚀性好，耐光性好，易于加工成型，可以在很大范围内代替不锈钢以及PEEK (聚醚醚酮)等型材使用，大大降低了成本。
具体实施例方式以下结合实施例对本发明作进一步的说明。实施例1(I)按下列重量份称取各组分原料聚苯醚90份，高抗冲聚苯乙烯 10份，增韧剂SEBS5份，滑石粉2份，抗氧剂1010O. 2 份，抗氧剂168O.1 份，硬脂酸钙O. 2份。 受阻胺类光稳定剂944 O.1份；(2)将上述原料经高混机高速混匀，其高混机速度为800-1000rmp，混合温度为40°C，混合IOmin ;将混合物料经双螺杆挤出机，控制各区的温度在260_290°C，拉条切粒即可得到产品。实施例2(I)按下列重量份称取各组分原料聚苯醚38份，高抗冲聚苯乙烯50份，短切玻璃纤维(直径6 μ m) 8份，增韧剂SEBS-g-MAH 5 份，碳酸钙2份，抗氧剂1010O.1 份，抗氧剂168O.1 份，硅酮O. 2 份，受阻胺类光稳定剂944 O.1份，硅烷偶联剂KH550 I份；(2)将上述原料经高混机高速混匀，控制高混机速度为800-1000rmp，混合温度为80°C，混合3min ;将混合物料经双螺杆挤出机，各区的温度都是控制温度在240_265°C，挤出机拉条切粒即可得到产品。实施例3(I)按下列重量份称取各组分原料聚苯醚58份，高抗冲聚苯乙烯28份，
长玻璃纤维(直径12 μ m)8份，增韧剂SBS5份，抗氧剂10100. 2 份，抗氧剂1680. 2 份，石蜡0. 2 份，受阻胺类光稳定剂9440.1份，硅烷偶联剂KH-5503份；(2)将上述原料经高混机高速混匀，其高混机速度为800-1000rmp，混合温度为600C，混合6min ;将混合物料经双螺杆挤出机，各区的温度都是控制温度在250-280°C，拉条切粒即可得到产品。实施例4(I)按下列重量份称取各组分原料聚苯醚65份，高抗冲聚苯乙烯20份，长玻璃纤维(直径12 μ m) 5份，增韧剂SEBS5份，硅酸钙3份，抗氧剂10100. 3 份，抗氧剂1680. 2 份，硬脂酸钙0. 2份，受阻胺类光稳定剂9440.1份，硅烷偶联剂KH-5502份，黑色母粒0. 5份；(2)将上述原料经高混机高速混匀，其高混机速度为800-1000rmp，混合温度为60°C，混合5min ;将混合物料经双螺杆挤出机，各区的温度都是控制温度在260-280°C，拉条切粒即可得到产品。实施例5(I)按下列重量份称取各组分原料聚苯醚60份，高抗冲聚苯乙烯20份，短切玻璃纤维(直径18 μ m) 10份，钛白粉10份，增韧剂SEBS-g-MAH5 份，抗氧剂10100. 2 份，抗氧剂1680.1 份，聚乙烯蜡0. 3份，受阻胺类光稳定剂9440.1份；(2)将上述原料经高混机高速混匀，控制高混机速度为800-1000rmp，混合温度为600C，混合6min ;将混合物料经双螺杆挤出机，各区的温度都是在控制温度在260-280°C，拉条切粒即可得到产品。实施例6(I)按下列重量份称取各组分原料聚苯醚50份，高抗冲聚苯乙烯25份，增韧剂SBS10份，钛白粉15份，抗氧剂1010O.1 份，抗氧剂168O.1 份，硬脂酸锌O. 5份，受阻胺类光稳定剂944 O.1份；(2)将上述原料经高混机高速混匀，其高混机速度为800-1000rmp，混合温度为40°C，混合5min ;将混合物料经单螺杆挤出机，各区的温度都是在控制温度在250_270°C，拉条切粒即可得到产品。实施例7(I)按下列重量份称取各组分原料聚苯醚37份，高抗冲聚苯乙烯 23份，长玻璃纤维(直径12 μ m) 25份，增韧剂SEBS15 份，抗氧剂1010O. 2 份，抗氧剂168O.1 份，硬脂酸锌O. 7份，受阻胺类光稳定剂944 O.1份，硅烷偶联剂KH-5502份；(2)将上述原料经高混机高速混匀，其高混机速度为800-1000rmp，混合温度为40°C，混合5min ;将混合物料经双螺杆挤出机，各区的温度都是在控制温度在250-280°C，拉条切粒即可得到产品。
实施例8(I)按下列重量份称取各组分原料聚苯醚37份，高抗冲聚苯乙烯18份，长玻璃纤维(直径12 μ m) 20份，增韧剂SEBS25 份，抗氧剂1076O. 2 份，聚乙烯蜡O. 2份，受阻胺类光稳定剂944O.1份，硅烷偶联剂KH-550I份；(2)将上述原料经高混机高速混匀，其高混机速度为800-1000rmp，混合温度为80°C，混合4min ;将混合物料经双螺杆挤出机，各区的温度都是在控制温度在250-280°C，拉条切粒即可得到产品。实施例9(1)按下列重量份称取各组分原料聚苯醚36份，高抗冲聚苯乙烯24份，长玻璃纤维(直径12 μ m) 40份，抗氧剂10100. 2 份，抗氧剂1680.1 份，聚乙烯蜡0. 2份，受阻胺类光稳定剂944 0.1份，硅烷偶联剂KH-550 1份；(2)将上述原料经高混机高速混匀，其高混机速度为800-1000rmp，混合温度为40°C，混合5min ;将混合物料经双螺杆挤出机，各区的温度都是在控制温度在250-280°C，拉条切粒即可得到产品。实施例10(1)按下列重量份称取各组分原料聚苯醚76份，高抗冲聚苯乙烯17份，增韧剂7份抗氧剂10100. 2 份，抗氧剂1680.1 份，聚乙烯蜡0. 2份，受阻胺类光稳定剂944 0.1份；(2)将上述原料经高混机高速混匀，其高混机速度为800-1000rmp，混合温度为400C，混合5min ;将混合物料经双螺杆挤出机，控制温度在260-290°C，拉条切粒即可得到产品。产品的性能测试如表I。表权利要求
1.一种聚苯醚/聚苯乙烯共混合金材料，其特征在于该聚苯醚/聚苯乙烯共混合金材料由包含以下重量份的组分制成 聚苯醚 36 90份， 聚苯乙烯10 50份， 润滑剂 O. 2 O. 7份， 抗氧剂 O. 2 O. 5份， 助剂 7.1 46.1份。
2.根据权利要求1所述的聚苯醚/聚苯乙烯共混合金材料，其特征在于所述的聚苯乙烯为高抗冲聚苯乙烯。
3.根据权利要求1所述的聚苯醚/聚苯乙烯共混合金材料，其特征在于所述的润滑剂选自硬脂酸钙、硅酮、石蜡、低分子量聚丙烯、聚乙烯蜡或硬脂酸锌中的一种或一种以上的物质。
4.根据权利要求1所述的聚苯醚/聚苯乙烯共混合金材料，其特征在于所述的抗氧剂选自四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯、β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯或三[2. 4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯中的一种或一种以上的物质。
5.根据权利要求1所述的聚苯醚/聚苯乙烯共混合金材料，其特征在于所述的助剂选自玻璃纤维、增韧剂、光稳定剂、颜料、填料或偶联剂中的一种或一种以上的物质。
6.根据权利要求5所述的聚苯醚/聚苯乙烯共混合金材料，其特征在于所述的玻璃纤维选自长玻璃纤维或短切玻璃纤维，直径为6-18 μ m，优选8-12 μ m ;所述的增韧剂选自苯乙烯与丁二烯的嵌段共聚物、(氢化苯乙烯/丁二烯/苯乙烯)嵌段共聚物或马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚弹性体中的一种或一种以上的物质；所述的光稳定剂为多 _ {[6- [(1,1,3,3-四丁基)_ 亚氣基]_1，3, 5- 二嚷 4~ _■基][2- (2,2,6,6_四基)_氨基]-亚己基-[4-(2，2，6，6_四基)-亚氨基]};所述的颜料为黑色母粒；所述的填料选自碳酸钙、硅酸钙、滑石粉或钛白粉；所述的偶联剂为Y-氨丙基三乙氧基硅烷。
7.权利要求1至6任一所述的聚苯醚/聚苯乙烯共混合金材料的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤 称取36 90份聚苯醚、10 50份聚苯乙烯、O. 2 O. 7份润滑剂、O. 2 O. 5份抗氧剂和7.1 46.1份助剂，经高混机高速混匀，然后将混合料倒入螺杆挤出机中，经螺杆挤出机拉条切粒即可得到产品。
8.根据权利要求7所述的聚苯醚/聚苯乙烯共混合金材料的制备方法，其特征在于所述的高混机转速为800 IOOOrpm,混合温度为40 80°C,混合时间为3 lOmin。
9.根据权利要求7所述的聚苯醚/聚苯乙烯共混合金材料的制备方法，其特征在于所述的螺杆挤出机为单螺杆挤出机或双螺杆挤出机，温度为240 290°C。
10.权利要求1至6任一所述的聚苯醚/聚苯乙烯共混合金材料用于挤出型材材料的用途。
全文摘要
本发明属于高分子材料技术领域，公开了一种聚苯醚/聚苯乙烯共混合金材料、制备方法及其应用。本发明的聚苯醚/聚苯乙烯共混合金材料由包含以下重量份的组分制成36～90份的聚苯醚、10～50份的聚苯乙烯、0.2～0.7份的润滑剂、0.2～0.5份的抗氧剂和7.1～46.1份的助剂。本发明的聚苯醚/聚苯乙烯共混合金材料的制备方法包括以下步骤称取36～90份聚苯醚、10～50份聚苯乙烯、0.2～0.7份润滑剂、0.2～0.5份抗氧剂和7.1～46.1份助剂，经高混机高速混匀，然后将混合料倒入螺杆挤出机中，经螺杆挤出机拉条切粒即可得到产品。本发明还公开了聚苯醚/聚苯乙烯共混合金材料作为挤出型材材料的用途。本发明可以降低成本，节约能源，实现以塑代钢的目的。
文档编号C08L51/00GK103059550SQ201110317150
公开日2013年4月24日 申请日期2011年10月18日 优先权日2011年10月18日
发明者赵亚囡 申请人:上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司