一种低溢料快速结晶性聚苯硫醚复合材料的制作方法

文档序号:20507729发布日期:2020-04-24 18:09阅读:356来源:国知局

技术领域:

本发明涉及高分子材料技术领域,尤其涉及一种低溢料快速结晶性聚苯硫醚复合材料。



背景技术:

聚苯硫醚(pps)又称聚苯撑硫、聚次苯基硫醚,1968年由美国phillipspetroleumco.首创并投产的一种新型特种工程塑料。由于pps主链上大量的苯环的存在,增加了材料的刚性,使得未改性的聚苯硫醚材料脆性比较大,机械性能比较差,而且耐热温度相对比较低,因而材料的应用受到了极大的限制。采用玻璃纤维或无机矿物填充料来改性聚苯硫醚可以提高其机械性能和耐热性,热变形温度可以达到260℃。

由于其分子结构特殊性使得其具有许多独特的性能,主要表现在:优良的热稳定性、化学稳定性、尺寸稳定性、耐腐蚀性以及电性能优异的物理力学性能、良好的粘接性能、优良的阻燃性、良好的电性能、可共混改性。目前在汽车制造、电子电气、化工、仪器仪表和航天工业等方面具有广泛的应用。

然而,由于聚苯硫醚材料本身特性决定了其在注塑成型过程中要求模具温度要大于130℃,注塑的时间足够长,才能够保证材料的性能,否则材料的强度和耐热性能均受到影响。然而目前受成型设备所限,很多企业很难保证模具的温度达到130℃。正是由于聚苯硫醚材料在成型加工过程中存在结晶速率慢,模具温度高,成型周期长等缺点,在一定的程度上限制了聚苯硫醚材料的应用。

注塑过程中的容易形成溢料是聚苯硫醚加工过程中存在的问题,它的流动性好,在注塑过程中,熔融的聚苯硫醚聚合物流入模具中或模具各部分之间的细微间隙或缝隙时发生的情况。当模制零件从模具中取出后,必须对该零件进行修整或以其他方式清理,以除去制件的溢料。这一过程耗时费力,因此对成型过程的产生不利影响,通常零件的外观也会受到影响。因此,希望有一种方法能够降低聚苯硫醚复合材料在注塑过程中的溢料倾向。

中国专利cn107189438a公开了一种抗菌型低翘曲低飞边pps复合材料及其制备方法,通过在复合材料中引入无定形树脂聚苯醚材料,降低材料的流动性,从而降低飞边产生的可能性。该方法存在材料相容性,加工困难等缺点。

中国专利102481714a公开了一种注塑成型品的制造方法,通过对聚苯硫醚树脂组合物的注塑成型中,使用有聚酰亚胺树脂的隔热层的模具,在100℃以下的模具温度下进行注塑成型。可以抑制成型品制作时的飞边的产生量并得到高结晶度的成型品。该发明具有一定的局限性。

随着聚苯硫醚材料的用途的不断扩大,特别是在电子电器、机械零部件上的应用,越来越多企业要求改善聚苯硫醚的加工性能,而目前聚苯硫醚材料的性能满足不了要求的,因此要求开发出结晶速率快,成型模具温度要求低,不容易出现溢料现象的聚苯硫醚复合材料。



技术实现要素:

本发明的目的是针对现有技术上存在的缺点,对聚苯硫醚材料进行玻纤增强改性,提供了一种具有高强度、高刚性、快速结晶性和低溢料的聚苯硫醚复合材料。

本发明所采用的技术方案有:一种低溢料快速结晶性聚苯硫醚复合材料,包括以下重量百分比配比的原料制成:

聚苯硫醚50~80%,

玻璃纤维10~40%,

成核剂0.2~5%,

脱模剂0.1~2%,

加工助剂0.3~5%。

进一步地,所述聚苯硫醚树脂的熔体流动速率200-500g/10min,测试条件为316℃,5kg。

进一步地,所述玻璃纤维为短切玻纤,长度为3~10mm,单丝直径为8~15um。

进一步地,所述成核剂为2,2’-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸酯钠。其中通过在聚苯硫醚材料中添加2,2’-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸酯钠可以明显提高材料的结晶温度,降低树脂出现溢料的长度。

进一步地,所述成核剂中添加有氮化硼或超细滑石粉,对于提高材料的结晶温度,效果更佳。

进一步地,所述滑石粉粒径为0.5~1um,氮化硼为六方晶型其粒径为1~5um。

进一步地,所述脱模剂为烯烃类聚合物聚(4-甲基-1-戊烯)。其中聚(4-甲基-1-戊烯)不仅具有改善材料脱模性的效果,而且还可以协同进一步降低材料的溢料现象。

进一步地,还可以进一步含有其它的添加剂,如增塑剂、稳定剂、脱模剂、填料、染料、颜料和其它赋予其它特性的树脂,只要不损害本发明的效果即可。

本发明的一种低溢料快速结晶性聚苯硫醚复合材料的制备方法并不特别受限,本发明的快速结晶性聚苯硫醚复合材料可以通过用诸如挤出机(单螺杆或双螺杆挤出机)、热滚、捏合机、混炼机等捏合而制备,在这些当中,从生产效率的角度来讲,优选用单螺杆或双螺杆挤出机来制备共混物,挤出的温度通常为240-300℃,优选250-280℃。混合本发明的各个组分的顺序通常并不重要,可以由本领域的普通技术人员来确定。

为了研究聚苯硫醚复合材料的结晶速率,本发明采用差示扫描量热法(dsc)来测试聚苯硫醚复合材料的结晶温度,样品首先加热到310℃,恒温3分钟,然后以10℃/min的速度降温到50℃。如果材料的结晶温度越高,其结晶速率也越快,其加工性能也越好。

为了评价材料溢料的特性,使用80x10x4mm的样条进行注塑成型,样条的末端会形成溢料长度,用数码放大镜对飞边的长度进行比较测试,测试5个样品的溢料长度,取其平均飞边长度作为溢料长度,溢料的长度越小,材料越不容易发生溢料现象。

本发明具有如下有益效果:本发明低溢料快速结晶性聚苯硫醚复合材料的结晶温度能够得到明显的提高,材料的溢料现象亦有明显的改善。

具体实施方式:

本发明低溢料快速结晶性聚苯硫醚复合材料由下面实施例验证:

聚苯硫醚:pps,重庆聚狮新材料;

玻璃纤维:ecs309a,重庆国际复合生产;

成核剂:2,2’-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸酯钠,na-11日本电化学生产;

脱模剂:聚(4-甲基-1-戊烯),日本三井化学生产。

本发明由下面实施例验证,详细数据结果见下表:

实施例1-4配方表及性能检测结果

由上述实例的实验结果可以明显的看出,本发明低溢料快速结晶性聚苯硫醚复合材料的结晶温度得到明显的提高,材料的溢料现象有明显的改善。

以上所述仅为本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅限于上述实施方式,凡是属于本发明原理的技术方案均属于本发明的保护范围。对于本领域的技术人员而言,在不脱离本发明的原理的前提下进行的若干改进,这些改进也应视为本发明的保护范围。



技术特征:

1.一种低溢料快速结晶性聚苯硫醚复合材料,其特征在于:所述复合材料组分为(按重量百分比):

聚苯硫醚50~80%,

玻璃纤维10~40%,

成核剂0.2~5%,

脱模剂0.1~2%,

加工助剂0.3~5%。

2.根据权利要求1所述的低溢料快速结晶性聚苯硫醚复合材料,其特征在于:所述聚苯硫醚树脂的熔体流动速率200-500g/10min,测试条件为316℃,5kg。

3.根据权利要求1所述的低溢料快速结晶性聚苯硫醚复合材料,其特征在于:所述玻璃纤维为短切玻纤,长度为3~10mm,单丝直径为8~15um。

4.根据权利要求1所述的低溢料快速结晶性聚苯硫醚复合材料,其特征在于:所述成核剂为2,2’-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸酯钠。

5.根据权利要求4所述的低溢料快速结晶性聚苯硫醚复合材料,其特征在于:所述成核剂中添加有氮化硼或超细滑石粉。

6.根据权利要求5所述的低溢料快速结晶性聚苯硫醚复合材料,其特征在于:所述滑石粉粒径为0.5~1um,氮化硼为六方晶型其粒径为1~5um。

7.根据权利要求1所述的低溢料快速结晶性聚苯硫醚复合材料,其特征在于:所述脱模剂为烯烃类聚合物聚(4-甲基-1-戊烯)。

8.根据权利要求1所述的低溢料快速结晶性聚苯硫醚复合材料,其特征在于:所述加工助剂为增塑剂、稳定剂、脱模剂、染料、颜料、填料中的一种或它们的混合物作为添加剂。


技术总结
本发明公开了一种低溢料快速结晶性聚苯硫醚复合材料,该复合材料是由聚苯硫醚、玻璃纤维、成核剂、脱模剂、加工助剂组成,其组分及其含量分别为(重量百分比):聚苯硫醚50~80%,玻璃纤维10~40%,成核剂0.2~5%,脱模剂0.1~2%、加工助剂0.3~5%,该快速结晶性聚苯硫醚复合材料具有快速结晶性,低溢料,成型周期短,较高的机械性能,耐热性能,适于制造电子电器产品、机械产品、汽车零部件及其它耐热产品。

技术研发人员:郭建明;王港
受保护的技术使用者:南京真宸科技有限公司
技术研发日:2020.01.01
技术公布日:2020.04.24
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