[发明专利]一种耐汽油玻纤增强sPS复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于改性塑料领域，具体涉及一种耐汽油玻纤增强sPS复合材料及其制备方法。

背景技术

间规聚苯乙烯(sPS)由日本出光公司于1985年发明并于1997年实现工业化生产。sPS具有优良的结晶性能，而该性能也赋予其优良的耐热、耐化学腐蚀、耐蒸汽和耐溶剂性等特点。sPS材料经过增强(如玻纤增强)后，具有优异的机械强度和耐热性能，同时能够承受酸、碱、盐和酒精等化学物质，非常适合作为结构件用于机械化工领域中。但是，对于机械化工中经常出现的汽油，sPS的耐受性比较差，很容易出现开裂情况。

中国专利CN 1164670C公布了一种间规聚苯乙烯/聚酰胺复合材料的制备方法，其通过在sPS和PA6中加入磺化sPS以改善相容性，提高sPS/PA6的性能(主要是冲击强度)，但是由于磺化基团与PA66基团反应速度和能力稍差，影响sPS和PA66的相容性。

发明内容

为解决现有技术的缺点和不足之处，本发明首要目的在于提供一种可以耐受汽油同时具有优异机械性能和耐热性能的玻纤增强sPS复合材料，可以用于对以上三方面性能要求较高的机械化工等领域。

本发明的另一目的在于提供上述耐汽油玻纤增强sPS复合材料的制备方法。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种耐汽油玻纤增强sPS复合材料，该复合材料由sPS(间规聚苯乙烯)、PA66(尼龙66)、玻纤(玻璃纤维)、增韧剂、相容剂、抗氧剂和润滑剂组成，以重量百分比计算，各组分用量如下：

所述的相容剂为sPS-g-MAH(间规聚苯乙烯接枝马来酸酐)，相容剂的一端含有sPS，另一端含有与PA66和玻纤表面极性基团反应的MAH，能够提高sPS与PA66以及sPS与玻纤的结合，起到更好的相容作用。

为了改善sPS耐汽油性能，同时保证材料仍然保持优异的机械性能和耐热性，本发明拟加入耐汽油性能优异，同时具有优异耐热性能的尼龙66(PA66)。但是sPS为非极性聚合物，而PA66为极性聚合物，两者相容性差，直接共混得到sPS/PA66合金性能较差，不能满足应用要求。

为了解决sPS和PA66的相容性问题，本发明采用极性更高的马来酸酐(MAH)接枝的sPS为相容剂。

优选地，所述的sPS为高抗冲间规聚苯乙烯，其悬臂梁缺口冲击强度大于10KJ/m²(ISO180，23℃)。

优选地，所述的PA66，其特征粘度为2.0～3.4。相对粘度低于2.0的尼龙66的分子量过低，材料力学性能较差；而相对粘度高于3.4的尼龙66流动性差，带来加工困难。

优选地，所述的玻纤为无碱玻璃纤维，且单丝直径为7～17μm，短切长度3～24mm。直径小于7μm的纤维制备困难，而且在复合材料加工过程中容易磨损，强度损失很大；直径大于17μm的玻纤会影响与树脂的结合，同样影响复合材料的性能。为了增加玻纤与树脂的结合力，玻纤表面采用硅烷偶联剂进行处理。

优选地，所述的增韧剂为POE-g-MAH(聚氧化乙烯接枝马来酸酐)。

本发明采用聚烯烃弹性体(POE)接枝马来酸酐对材料进行增韧，以提高材料的冲击强度，同时进一步提高材料的耐汽油性。

优选地，所述的抗氧剂为受阻酚、亚磷酸酯组成的复配抗氧体系。

优选地，所述的润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯。

一种制备上述耐汽油玻纤增强sPS复合材料的制备方法，包括如下步骤：以重量百分比计，将20～60％sPS、20～50％PA66、3～10％增韧剂剂、2～6％相容剂、0.2～0.6％抗氧剂和0.4～0.8％润滑剂加入到高速混合机混合，然后加入挤出机主喂料斗，在侧喂料斗加入10～30％的玻纤，通过双螺杆挤出机挤出造粒，制得耐汽油玻纤增强sPS复合材料。

优选地，上述混合温度60～100℃，混合时间为3～6min；双螺杆挤出机的转速为300～500r/min，温度为260～300℃。

与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：

(1)PA66具有优异的耐汽油性能，其加入可以大大改善sPS耐汽油性，拓展其使用范围；

(2)相对于PA6等其他常见尼龙树脂，PA66具有优异的耐热性能，其加入对sPS的耐热性影响不大；