[发明专利]一种具有电绝缘性能聚苯硫醚片材及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高分子复合材料，具体是指一种具有电绝缘性能聚苯硫醚片材及其制备方法。

背景技术

聚苯硫醚简称PPS，是一种高性能、结晶型、热塑性特种工程塑料。具有综合性能优异，优良的耐高温、耐腐蚀、耐辐射、阻燃、均衡的物理机械性能和极好的尺寸稳定性以及优良电性能等特点，被广泛用作结构型高分子材料。但纯PPS树脂由于其刚性的苯硫分子链结构，使其应用受到很大的限制，需对其增强增韧改性以达到产品性能要求，改性后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、汽车运输等领域获得成功应用。

作为电绝缘上使用材料要求具有耐温性能，PPS熔点为285℃，其耐高温性能优异，但PPS玻璃化温度只有约85℃，在高于玻璃化转变温度使用，容易产生热变形，限制了其在耐温性能上的应用。特开2008-255220制备聚苯硫醚和聚苯醚合金，使得玻璃化温度偏低的问题也得到一定程度的提高；在制造片材上，通过挤出成型方法得到没有垂挂，厚度均匀及表观较好的片材，但针对电绝缘性能未做说明。

在电绝缘片方面，CN102473491A中用PPS纤维制成的织布或无纺布作为支撑体，因其耐热性差，需用具有连续气孔玻璃化转变温度高于200℃的耐热性树脂填满该支撑体的纤维间间隙，制得性能优异的电绝缘片；该制备工艺较繁琐，需先将PPS树脂制成PPS纤维，再将PPS纤维编织成织布或无纺布，再浸渍耐高温树脂溶液，最后再进行热压处理；耐高温浸渍液的配置和使用势必会对环境造成一定的污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有优异电绝缘性能聚苯硫醚片材制备方法，解决在电绝缘性能应用方面聚苯硫醚片材无法制备的问题。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种具有电绝缘性能聚苯硫醚片材，按重量份计包括以下原料：聚苯硫醚50-100份，玻璃化温度高于120℃的耐热性树脂2-30份，晶须2-20份；纳米无机填料1-18份；纤维0-40份，偶联剂0.5份，抗氧剂0.5份。本发明的材料中采用了玻璃化温度高于120℃的耐热性树脂对于提高PPS复合材料的玻璃化转变温度有益，晶须和无机填料及纤维的加入对提高PPS复合材料的热变形温度及片材成型稳定性有益。

所述聚苯硫醚优选65-85份；玻璃化温度高于120℃的耐热性树脂优选2-15份；晶须优选5-13份；纳米无机填料优选5-10份；纤维优选0-20份；偶联剂0.5份，抗氧剂0.5份。

所述聚苯硫醚是线性或交联型之一种或其混合物，其熔融指数为60-500g/10min。本发明采用熔融指数在60-500g/10min这个范围的聚苯硫醚，能保证PPS复合材料熔体粘度，对片材成型有益。

所述玻璃化温度高于120℃的耐热性树脂为聚醚醚酮、聚碳酸酯、聚酯、热致性液晶高分子材料中任意一种。本发明采用聚醚醚酮、聚碳酸酯、聚酯、热致性液晶高分子材料中任意一种，利用这几种树脂耐热性好，电绝缘性能也较优异的特点，同时，限定玻璃化温度高于120℃是为了提高PPS复合材料的热变形温度。

所述晶须为碳化硅、硫酸钙、碳酸钙、氧化锌、硼酸铝、钛酸钾中任意一种或其混合物，晶须的直径为1-3um，长度为60-200um，长径比为80-150。本发明的晶须参数能够提供PPS复合材料力学性能及加工性能，保证片材挤出表面光洁度。

所述纳米无机填料为粒度2000目的碳酸钙、二氧化硅、硫酸钙、云母、硅灰石、钛白粉、滑石粉中任意一种或其混合物。本发明采用粒度2000目的纳米无机填料，用于补充因晶须、或纤维增强PPS所留下的空隙，保证PPS复合材料力学性能。

所述纤维为玻璃纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维、硅酸铝纤维、陶瓷纤维中任意一种。进一步讲，本发明的纤维主要是用于填补空隙，保证力学性能。

所述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。本发明采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷为偶联剂，用于提高PPS与无机填料的界面结合强度。

所述抗氧剂是四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯。本发明采用四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯作为抗氧剂，能够保证材料的抗氧性，增长使用寿命。

一种具有电绝缘性能聚苯硫醚片材的制备方法，包括以下步骤：

（A）制备聚苯硫醚复合材料颗粒；

（B）将步骤（A）制得的聚苯硫醚复合材料颗粒制成聚苯硫醚片材。