[发明专利]一种高强度低翘曲改性聚苯硫醚材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种高强度低翘曲聚苯硫醚材料及其制备方法。

背景技术

聚苯硫醚（PPS）是一种综合性能优异的特种工程塑料。PPS具有优良的耐高温、耐腐蚀、耐辐射、阻燃性能，均衡的物理机械性能和优良的电性能等特点，被广泛用作结构性高分子材料，通过填充、改性后广泛用作特种工程塑料。同时，PPS还可制成各种功能性的薄膜、涂层和复合材料，在电子电器、航空航天、汽车运输、机械及化工等领域获得成功应用。同时PPS属于结晶性材料，在注塑过程中会产生翘曲现象，给制品外观带来不利影响。

翘曲是材料不均匀收缩的结果，材料中组分的取向和结晶、注塑时采用不恰当的工艺条件、模具设计时浇口形状和位置不对，制品设计时壁厚不均等都会造成制品的翘曲。玻纤增强PPS中，因为玻纤的存在，限制了材料流动方向的收缩，但对垂直流动方向没有作用，这就导致了收缩的不均匀性。是制品发生翘曲。

在实际生产生活中，制品的尺寸稳定性直接影响到制品与其他功能件间的配合问题，如果制品发生翘曲，会导致其无法正常使用，同时也影响美观度。因此，解决制品的翘曲问题同时保证制品性能就十分重要。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明提供一种高强度低翘曲聚苯硫醚材料，该材料具有高强度低翘曲性，同时因为加入低成本的玻璃纤维和高岭土，使其成本得到很大程度的降低，使其适用范围得到更大的扩展。

本发明的另一个目的是提供一种上述高强度低翘曲聚苯硫醚材料的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种改性聚苯硫醚材料，该材料由包含以下重量份的组分制成：

聚苯硫醚                60-85份，

高岭土                  5-10份，

玻璃纤维              10-30份，

润滑剂                0.3-0.6份，

抗氧剂                0.3-0.6份，

偶联剂                0.6-1份。

所述的高岭土为超细级高岭土，平均粒径为0.2-1μm。

所述的玻璃纤维为连续玻璃纤维，直径为10-15μm，优选为10-12μm。

所述的润滑剂选自硬脂醇、硅酮或季戊四醇硬脂酸酯（PETS）中的一种或一种以上。

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-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯（抗氧剂1076）或受阻酚稳定剂与加工稳定剂亚磷酸酯复配抗氧剂（抗氧剂P262）中的一种或一种以上。

所述的偶联剂选自γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH-570）或γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷（KH-560）中的一种或一种以上。

一种上述改性聚苯硫醚材料的制备方法，该方法包括以下步骤：

（1）按上述配比称取各组分原料；

（2）用0.6-1份的偶联剂处理5-10份高岭土，再将其与60-85份聚苯硫醚，玻璃纤维10-30份，0.3-0.6份润滑剂，0.3-0.6份抗氧剂，经高混机高速混匀；

（3）将步骤（2）得到的混合料倒入螺杆挤出机，经螺杆挤出机拉条切粒得到产品。

所述的步骤（1）中偶联剂处理高岭土的具体步骤为：将5-10份高岭土放入高混机内，加入0.6-1份偶联剂中的三分之一，高速混合，混合过程中不断将其余三分之二的偶联剂加入，混合温度为室温，混合时间为3-5min。

所述的步骤（1）中高混机的转速为800-1000rpm，混合温度为40-60℃，混合时间为5-10min。

所述的步骤（2）中螺杆挤出机为单螺杆挤出机或双螺杆挤出机，挤出温度为280-310℃。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明以10-30%的玻纤增强聚苯硫醚，使本身具有较高强度的聚苯硫醚得到更高的强度提升，满足那些需要高强度但不需要较好韧性的材料应用的要求。

2、玻纤增强聚苯硫醚在注塑成型时会发生翘曲现象，通过加入超细高岭土，利用高岭土形状的对称性减轻玻纤取向造成的各向异性，减少制品纵向与横向收缩不均带来的翘曲现象。

3、本发明的材料通过加入低成本的玻璃纤维与高岭土，使其成本得到很大程度的降低，使其适用范围得到更大的扩展。