专利名称：：Pps/pet复合材料及其制备方法
技术领域：
：本发明涉及一种复合材料及其制备方法，尤其涉及一种PPS/PET复合材料及其制备方法。
背景技术：
：聚苯硫醚(PPS)是分子链中含有苯环和硫的一类结晶型聚合物，具有特别好的强度、模量及良好的制品尺寸稳定性、蠕变小有较高的耐疲劳性，良好的阻燃性，绝缘性、热稳定性、光泽度，是特种工程塑料的一大品种，排在5大工程塑料之后。但是其存在冲击性能较差、不易加工、较脆、粘结性及涂饰性不好的缺点。聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是半结晶材料，有非常好的化学稳定性、机械强度、电绝缘特性和热稳定性，尤其耐油性和耐溶剂性能优异。PET单独使用，存在着耐热性差、耐电晕性较差，抗蠕变性低等缺点。
发明内容本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种抗冲击、韧性强的PPS/PET复合材料。本发明进一步要解决的技术问题在于，提供一种制备工艺简单、成本低的PPS/PET复合材料的制备方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是PPS/PET复合材料，由以下重量份数的原料制成聚苯硫醚PPS36-55;聚对苯二甲酸乙二醇酯PET8-24;玻璃纤维30-50;增韧剂2-8;相容剂1-4;抗氧剂0.2-0.6;其它助剂0.1-2。所述聚苯硫醚优选为用Na2S法制备的分子量为20000-30000的聚苯硫醚。所述聚对苯二甲酸乙二醇酯优选为相对密度1.351.38、熔点25526(TC、熔体粘度在0.9以上的聚对苯二甲酸乙二醇酯。所述增韧剂优选为乙烯_丙烯酸丁酯_甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物(PTW)。所述相容剂优选为聚苯硫醚接枝聚对苯二甲酸乙二醇酯的嵌段共聚物，其中PPS与PET的重量比为22.5:1。所述抗氧剂优选为四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯与亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯)的复配混合物。所述玻璃纤维优选为热塑性合股无捻粗纱长玻璃纤维。4所述其它助剂包括加工助剂、成核剂。—种PPS/PET复合材料的制备方法，包括以下步骤a:先将聚苯硫醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂鼓风干燥；b:称取干燥好的聚苯硫醚和聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、相容剂、抗氧剂、增韧剂、玻璃纤维及其它助剂；C:将称好的原料高速混合；d:将步骤C中混合好的原料投入到双螺杆挤出机，经熔融挤出，造粒。PPS/PET复合材料的制备方法，优选包括以下步骤a:先将聚苯硫醚树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂分别于14016(TC和13015(TC鼓风干燥48小时；b:然后制备相容剂将重量百分数为66.771.4%的聚苯硫醚PPS，和重量百分数为28.633.3%的聚对苯二甲酸乙二醇酯PET，由重量百分数为0.21%的催化剂4-(二甲氨基)吡啶催化，通过双螺杆挤出机熔融挤出，得相容剂；其加工工艺如下双螺杆挤出机的一区温度250255"，二区温度25526(TC，三区温度260270°C，四区温度265270°C，机头温度265°C，主机转速为440460转/分钟，停留0.5lmin，压力1030MPa;c:称取干燥好的聚苯硫醚树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、相容剂、抗氧剂、增韧剂、玻璃纤维及其它助剂；d:将称好的原料投入到高速混合器中干混35min;e:将步骤d中混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗，经熔融挤出，造粒；加工工艺如下双螺杆挤出机的一区温度245-28(TC，二区温度245-28(TC，三区温度245-280°C，四区温度245-280。C，机头245_280°C，停留时间23min，压力为12-18MPa。本发明采用聚苯硫醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂在相容剂作用下，熔融复合，形成一种改性材料，弥补聚苯硫醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂各自本身的缺陷，既改善了PPS的抗冲击性，耐应力开裂性和涂饰性，降低了PPS的成本，又提高了PET的耐热性和强度，因而具有优良的综合性能。本发明的相容剂采用了聚苯硫醚和聚对苯二甲酸乙二醇酯的接枝共聚物，采用相似相容原理，为的是让PPS/PET共混体系中PPS和PET有更好的相容性，利于PPS/PET的结曰曰曰oPET的耐热性不如PPS，因而在加工时的高温会使得部分PET分解，从而造成PPS/PET的共混体系相容性降低，从而影响整体性能，而加抗氧剂则可以避免PET高温分解。PPS和PET的分子链为刚性，加入增韧剂可以适当增加体系的柔性，可以提高复合材料的抗冲击性能。本发明为玻纤增强材料，既可以提高性能，有可以适当降低成本。加工过程中的成核剂加入是为了提高结晶度，让两种树脂的结晶速率接近。加工助剂例如硅氧烷和滑石粉起到润滑作用，减小了物料与螺杆以及物料之间的摩擦作用，使其更好造粒，提高粒子外观质量。PPS/PET适合用于电子方面，如视机、电脑上的高压元件、外壳、插座、接线柱；汽车工业；机械工业；化工领域等。所制得的PPS/PET复合材料在具有超高抗冲击的同时，还保持了材料的其他各项物理力学性能。本发明提出的一种PPS/PET复合材料的制备工艺简单、成本低。具体实施例方式为便于对本发明进一步理解，现结合具体实施例对本发明进行详细描述在下列实施例的复合材料原料中，抗氧剂为四[3-(3，5-二叔丁基_4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯)，选用Ciba公司生产，商品牌号分别为Irganox1010，禾卩Irganox168。增韧剂选用MBS核-壳型抗冲击改性剂，如日本三菱丽阳株式会社生产，商品牌号C223A，或RohmHaas公司生产，商品牌号为EXL-2691A等，或选用甲基丙烯酸縮水甘油(GMA)含量较高的PTW改性剂，如美国杜邦生产的PTW等。润滑剂选用以乙撑脂肪酸酰胺EBS为基料，在催化剂的作用下，含有极性基团的反应性单体与EBS反应形成BAB型共聚物、硅氧烷或滑石粉。成核剂选用以长碳链为主要成分的羧酸钙盐，商品名为CAV102。实施例1:PPS/PET复合材料，由以下重量份数的原料制成聚苯硫醚50份、聚对苯二甲酸乙二醇酯10份、玻璃纤维40份、PTW(反应性弹性体乙烯_丙烯酸丁酯_甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物)3份、相容剂聚苯硫醚接枝聚对苯二甲酸乙二醇酯的嵌段共聚物4份(其中PPS与PET重量比为2:1)、抗氧剂四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.2份、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯)0.2份、加工助剂中，润滑剂0.3份(为以乙撑脂肪酸酰胺EBS为基料，在催化剂的作用下，含有极性基团的反应性单体与EBS反应形成BAB型共聚物)、成核剂CAV102为0.2份。PPS/PET复合材料的制备方法，包括以下步骤a:先将聚苯硫醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂分别于14(TC和13(TC鼓风干燥8小时；b:然后制备相容剂将重量百分数为70%的聚苯硫醚PPS，和重量百分数为30%的聚对苯二甲酸乙二醇酯PET，占原料总重量0.6%催化剂4-(二甲氨基)吡啶作用下，由双螺杆挤出机熔融挤出，得相容剂。加工工艺如下双螺杆挤出机的一区温度25(TC，二区温度255°C，三区温度260°C，四区温度265°C，机头温度265°C，主机转速为440转/分钟，停留lmin，压力10MPa;C:称取干燥好的PPS和PET树脂、相容剂、抗氧剂、增韧剂、玻璃纤维及其它助剂；d:将称好的原料投入到高速混合器中干混5min;e:将步骤d中混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗，经熔融挤出，造粒；加工工艺如下螺杆各加温区温度设置分别为一区温度255t:，二区265。C，三区27(TC，四区265t:，机头265t:，停留时间2.5min，压力为15MPa。实施例2:PPS/PET复合材料，由以下重量份数的原料制成聚苯硫醚48份、聚对苯二甲酸乙二醇酯12份、玻璃纤维40份、PTW(反应性弹性体乙烯-丙烯酸丁酯_甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物)3份、相容剂聚苯硫醚接枝聚对苯二甲酸乙二醇酯的嵌段共聚物4份(其中PPS与PET重量比为22.5:1)、抗氧剂四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.2份、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯)0.2份、润滑剂0.3份(为以乙撑脂肪酸酰胺EBS为基料，在催化剂的作用下，含有极性基团的反应性单体与EBS反应形成BAB型共聚物)、成核剂CAV102为0.2份。制备方法同实施例1，在此不再赘述。实施例3:PPS/PET复合材料，由以下重量份数的原料制成聚苯硫醚46.5份、聚对苯二甲酸乙二醇酯13.5份、玻璃纤维40份、PTW(反应性弹性体乙烯_丙烯酸丁酯_甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物)3份、相容剂聚苯硫醚接枝聚对苯二甲酸乙二醇酯的嵌段共聚物4份(其中PPS与PET重量比为22.5:1)、抗氧剂四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.2份、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯)0.2份、润滑剂0.3份(为以乙撑脂肪酸酰胺EBS为基料，在催化剂的作用下，含有极性基团的反应性单体与EBS反应形成BAB型共聚物)、成核剂CAV102为0.2份。制备方法同实施例1，在此不再赘述。实施例4:PPS/PET复合材料，由以下重量份数的原料制成聚苯硫醚45份、聚对苯二甲酸乙二醇酯15份、玻璃纤维40份、PTW(反应性弹性体乙烯_丙烯酸丁酯_甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物)3份、相容剂聚苯硫醚接枝聚对苯二甲酸乙二醇酯的嵌段共聚物4份(其中PPS与PET重量比为22.5:1)、抗氧剂四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.2份、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯)0.2份、润滑剂0.3份(为以乙撑脂肪酸酰胺EBS为基料，在催化剂的作用下，含有极性基团的反应性单体与EBS反应形成BAB型共聚物)、成核剂CAV102为0.2份。制备方法同实施例1，在此不再赘述。实施例5:PPS/PET复合材料，由以下重量份数的原料制成聚苯硫醚43.2份、聚对苯二甲酸乙二醇酯16.8份、玻璃纤维40份、PTW(反应性弹性体乙烯-丙烯酸丁酯_甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物)3份、相容剂聚苯硫醚接枝聚对苯二甲酸乙二醇酯的嵌段共聚物4份(其中PPS与PET重量比为22.5:1)、抗氧剂四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.2份、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯)0.2份、润滑剂0.3份(为以乙撑脂肪酸酰胺EBS为基料，在催化剂的作用下，含有极性基团的反应性单体与EBS反应形成BAB型共聚物)、成核剂CAV102为0.2份。制备方法同实施例1，在此不再赘述。实施例6:PPS/PET复合材料，由以下重量份数的原料制成聚苯硫醚42份、聚对苯二甲酸乙二醇酯18份、玻璃纤维40份、PTW(反应性弹性体乙烯_丙烯酸丁酯_甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物)3份、相容剂聚苯硫醚接枝聚对苯二甲酸乙二醇酯的嵌段共聚物4份(其中PPS与PET重量比为22.5:1)、抗氧剂四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.2份、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯)0.2份、润滑剂0.3份(为以乙撑脂肪酸酰胺EBS为基料，在催化剂的作用下，含有极性基团的反应性单体与EBS反应形成BAB型共聚物)、成核剂CAV102为0.2份。制备方法同实施例1，在此不再赘述。实施例7:PPS/PET复合材料，由以下重量份数的原料制成聚苯硫醚36份、聚对苯二甲酸乙二醇酯24份、玻璃纤维40份、PTW(反应性弹性体乙烯-丙烯酸丁酯_甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物)3份、相容剂聚苯硫醚接枝聚对苯二甲酸乙二醇酯的嵌段共聚物4份(其中PPS与PET重量比为22.5:1)、抗氧剂四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.2份、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯)0.2份、润滑剂0.3份(为以乙撑脂肪酸酰胺EBS为基料，在催化剂的作用下，含有极性基团的反应性单体与EBS反应形成BAB型共聚物)、成核剂CAV102为0.2份。制备方法同实施例1，在此不再赘述。实施例8:PPS/PET复合材料，由以下重量份数的原料制成聚苯硫醚55份、聚对苯二甲酸乙二醇酯20份、玻璃纤维50份、MBS核-壳型抗冲击改性剂EXL-2691A8份、相容剂聚苯硫醚接枝聚对苯二甲酸乙二醇酯的嵌段共聚物1份，其中PPS与PET的重量比为2.5:1、抗氧剂四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.2份、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯)0.4份、润滑剂1份(为以乙撑脂肪酸酰胺EBS为基料，在催化剂的作用下，含有极性基团的反应性单体与EBS反应形成BAB型共聚物)、成核剂CAV102为0.9份。PPS/PET复合材料的制备方法，包括以下步骤a:先将聚苯硫醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂分别于14(TC和13(TC鼓风干燥8小时；b:然后制备相容剂将重量百分数为66.7%的聚苯硫醚PPS，和重量百分数为33.3X的聚对苯二甲酸乙二醇酯PET，占原料总重量0.2X催化剂4-(二甲氨基)吡啶作用下，由双螺杆挤出机熔融挤出，加工工艺如下双螺杆挤出机的一区温度252t:，二区温度257°C，三区温度265°C，四区温度267°C，机头温度265°C，主机转速为450转/分钟，停留0.5min，压力30MPa;c:称取干燥好的PPS和PET树脂、相容剂、抗氧剂、增韧剂、玻璃纤维及其它助剂；d:将称好的原料投入到高速混合器中干混4min;e:将步骤d中混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗，经熔融挤出，造粒；加工工艺如下双螺杆挤出机的一区温度245"，二区温度245"，三区温度245°C，四区温度245。C，机头245。C，停留时间3min，压力为12MPa。实施例9:PPS/PET复合材料，由以下重量份数的原料制成聚苯硫醚40份、聚对苯二甲酸乙二醇酯8份、玻璃纤维30份、MBS核-壳型抗冲击改性剂C223A2份、相容剂聚苯硫醚接枝聚对苯二甲酸乙二醇酯的嵌段共聚物3份，其中PPS与PET的重量比为2.2:1、抗氧剂四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯O.l份、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯)0.1份、润滑剂0.1份(为以乙撑脂肪酸酰胺EBS为基料，在催化剂的作用下，含有极性基团的反应性单体与EBS反应形成BAB型共聚物)、成核剂CAV102为0.1份。PPS/PET复合材料的制备方法，包括以下步骤a:先将聚苯硫醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂分别于16(TC和15(TC鼓风干燥4小时；b:然后制备相容剂将重量百分数为71.4%的聚苯硫醚PPS，和重量百分数为28.6%的聚对苯二甲酸乙二醇酯PET，占原料总重量1%催化剂4-(二甲氨基)吡啶作用下，由双螺杆挤出机熔融挤出，加工工艺如下双螺杆挤出机的一区温度255t:，二区温度260°C，三区温度270°C，四区温度270°C，机头温度265°C，主机转速为460转/分钟，停留0.8min，压力20MPa;c:称取干燥好的PPS和PET树脂、相容剂、抗氧剂、增韧剂、玻璃纤维及其它助剂；d:将称好的原料投入到高速混合器中干混3min;8e:将步骤d中混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗，经熔融挤出，造粒；加工工艺如下双螺杆挤出机的一区温度28(TC，二区温度28(TC，三区温度280°C，四区温度28(TC，机头28(TC，停留时间2min，压力为18MPa。性能测试拉伸强度按IS0527标准进行检验。试样类型为I型，样条尺寸(mm):150(长)X(20±0.2)(端部宽度)X(4±0.2)(厚度)，拉伸速度为50mm/min;弯曲强度和弯曲模量按ISO178标准进行检验。试样类型为试样尺寸(mm):(80±2)X(IO士O.2)X(4±0.2)，弯曲速度为20mm/min;缺口冲击强度按ISO180标准进行检验。试样类型为I型，试样尺寸(mm):(80±2)X(IO士O.2)X(4±0.2);缺口类型为A类，缺口深为厚的1/3;热变形温度按ISO75-2标准进行检验。试样类型为I型，试样尺寸(mm):127(长)X(13±0.1)X(6.35±0.1);升温速率为120°C/lh，压力为1.82MPa，设定形变量为0.21mm。实施例17原料及材料性能见表1:表1实施例1-7的原料及其测试结果原料实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6实施例7PPS504846.54543.24236PET101213.51516.81824玻璃纤维40404040404040增韧剂3333333相容剂444444410100.20.20.20.20.20.20.21680.20.20.20.20.20.20.2润滑剂0.30.30.30.30.30.30.3成核剂0.20.20.20.20.20.20.2缺口冲击强度(KJ/m2)12151616.4171713拉伸强度(MPa)1581461351251191041009<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>由上表可以看出，PET含量在1018%范围内PPS/PET复合材料的冲击强度很高，随PET含量的增加，复合材料的冲击强度有所提高，其它性能相对降低。从综合成本和性能的考虑，PET的最佳添加量为1013.5%。本发明通过选择高效的增韧和增容体系，可得到抗冲击性能和力学性能极佳的聚苯硫醚/聚酯复合材料材料，可以满足汽车和电子行业的使用要求。权利要求PPS/PET复合材料，其特征在于，由以下重量份数的原料制成聚苯硫醚PPS36-55；聚对苯二甲酸乙二醇酯PET8-24；玻璃纤维30-50；增韧剂2-8；相容剂1-4；抗氧剂0.2-0.6；其它助剂0.1-2。2.如权利要求1所述的PPS/PET复合材料，其特征在于所述聚苯硫醚为用Na2S法制备的分子量为20000-30000的聚苯硫醚。3.如权利要求1所述的PPS/PET复合材料，其特征在于所述聚对苯二甲酸乙二醇酯为相对密度1.351.38、熔点25526(TC、熔体粘度在0.9以上的聚对苯二甲酸乙二醇酯。4.如权利要求1所述的PPS/PET复合材料，其特征在于所述增韧剂为乙烯_丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物。5.如权利要求1所述的PPS/PET复合材料，其特征在于所述相容剂为聚苯硫醚接枝聚对苯二甲酸乙二醇酯的嵌段共聚物，其中PPS与PET的重量比为22.5:1。6.如权利要求l所述的PPS/PET复合材料，其特征在于所述抗氧剂为四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯与亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯)的复配混合物。7.如权利要求1所述的PPS/PET复合材料，其特征在于所述玻璃纤维为热塑性合股无捻粗纱长玻璃纤维。8.如权利要求1所述的PPS/PET复合材料，其特征在于所述其它助剂包括加工助剂、成核剂。9.一种PPS/PET复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤a:先将聚苯硫醚树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂鼓风干燥；b:称取干燥好的聚苯硫醚和聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、相容齐U、抗氧齐IJ、增韧齐IJ、玻璃纤维及其它助剂；C:将称好的原料高速混合；d:将步骤C中混合好的原料投入到双螺杆挤出机，经熔融挤出，造粒。10.如权利要求9所述的PPS/PET复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤a:先将聚苯硫醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂分别于14016(TC和13015(TC鼓风干燥48小时；b:然后制备相容剂将重量百分数为66.771.4X的聚苯硫醚PPS，和重量百分数为28.633.3%的聚对苯二甲酸乙二醇酯PET，由重量百分数为0.21%的催化剂4-(二甲氨基)吡啶催化，通过双螺杆挤出机熔融挤出，得相容剂；其加工工艺如下双螺杆挤出机的一区温度250255。C，二区温度255260。C，三区温度260270°C，四区温度265270°C，机头温度265°C，主机转速为440460转/分钟，停留0.5lmin，压力1030MPa;c:称取干燥好的PPS和PET树脂、相容剂、抗氧剂、增韧剂、玻璃纤维及其它助剂；d:将称好的原料投入到高速混合器中干混35min;e:将步骤d中混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗，经熔融挤出，造粒；加工工艺如下双螺杆挤出机的一区温度245-280。C，二区温度245-280。C，三区温度245_280°C，四区温度245-280。C，机头245-280。C，停留时间23min，压力为12-18MPa。全文摘要本发明公开了一种PPS/PET复合材料及其制备方法，该复合材料由以下重量份数的原料制成聚苯硫醚树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、相容剂、抗氧剂、增韧剂、玻璃纤维及其它助剂；制备方法包括以下步骤a先将聚苯硫醚树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂鼓风干燥；b称取干燥好的聚苯硫醚和聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、相容剂、抗氧剂、增韧剂、玻璃纤维及其它助剂；c将称好的原料高速混合；d将步骤c中混合好的原料投入到双螺杆挤出机，经熔融挤出，造粒。本发明提供一种抗冲击、韧性强的PPS/PET复合材料及工艺简单、成本低的制备方法。文档编号C08L81/02GK101781460SQ20091010516公开日2010年7月21日申请日期2009年1月20日优先权日2009年1月20日发明者孙航申请人:深圳市科聚新材料有限公司