[发明专利]一种短切玻纤增强聚苯硫醚树脂材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种短切玻纤增强聚苯硫醚树脂材料及其制备方法。

背景技术

聚苯硫醚(简称PPS)是一种新型高性能热塑性树脂，具有机械强度高、耐高温、耐化学药品性、难燃、热稳定性好、电性能优良等优点，在电子、汽车、机械及化工领域均有广泛应用。PPS具有优良的耐高温、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，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、汽车运输等领域获得成功应用。

目前聚苯硫醚主要是加玻璃纤维进行改性，玻纤改性聚苯硫醚不仅降低了成本，同时也增加了强度，拓展了聚苯硫醚的应用领域。虽然玻纤可以改善聚苯硫醚的力学性能，但玻纤改性聚苯硫醚时，玻纤与聚苯硫醚的相容性不够优良，会导致流动性变差，玻纤易浮出材料表面，使得表面容易出现毛刺，并且光泽度差，导致产品外观质量差。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述现有玻纤改性聚苯硫醚表面易出现毛刺、产品外观质量差的问题，本发明提供一种短切玻纤增强聚苯硫醚树脂材料及其制备方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种短切玻纤增强聚苯硫醚树脂材料，包括以下重量百分比的原料：聚苯硫醚45％-66.2％、短切玻纤30％-45％、抗氧剂0.3-0.5％、润滑剂0.5-1.5％、相容剂3-8％。

本发明在玻纤改性聚苯硫醚时加入了相容剂和润滑剂，相容剂使玻纤和PPS良好结合，有效提高二者的相容性，润滑剂则可改善流动性，使玻纤在聚苯硫醚中均匀分布，并且，本发明采用的是短切玻纤，短切玻纤又称玻璃纤维短切原丝，采用浸润剂拉制的原丝，经由湿法在线短切而成，短切玻纤具有优良的干态流动性，有利于进一步保证聚苯硫醚的流动性及其在聚苯硫醚中的均匀性。本发明通过相容剂和润滑剂配合使用，避免了玻纤在加工时浮出表面，有效解决了聚苯硫醚表面易出现毛刺、光泽度差的问题，产品外观质量好。

进一步地，短切玻纤在使用前需进行表面硅烷偶联剂处理。短切玻纤表面进行硅烷偶联剂处理能改善短切玻纤和聚苯硫醚的粘合性能，大大提高短切玻纤增强聚苯硫醚树脂材料的强度、电气、抗水、抗气候等性能。

进一步地，抗氧剂包括抗氧剂1010和抗氧剂1330中的一种或两种。抗氧剂1010和抗氧剂1330均与聚苯硫醚具有良好的相容性，能有效地防止聚苯硫醚热氧化降解，同时也是一种高效的加工稳定剂，能改善聚苯硫醚在高温加工条件下的耐变色性。

进一步地，润滑剂为硅酮粉或季戊四醇硬脂酸酯。硅酮粉是以高分子量有机硅聚合物为主要组分，和其它功能性助剂复合而成的分散润滑改性剂，具有不析出、在螺杆中挤出不打滑、提高产品流动性等特点，并且可以改善表面光泽，增进表面丝质触感，提高耐磨性及耐擦刮性。此外，硅酮粉还可促进结晶，提高短切玻纤增强聚苯硫醚树脂材料的冲击强度。季戊四醇硬脂酸酯在高温下具有良好的热稳定性和低挥发性，良好的脱模和流动性能，并且可以显著改善产品的透明度及表面光洁度，还可作为增塑剂。

进一步地，相容剂包括马来酸酐接枝氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝POE、甲基丙烯酸缩水甘油酯苯氧基双向接枝POE、马来酸酐接枝聚苯醚、马来酸酐接枝聚乙烯和马来酸酐接枝聚丙烯中的一种或两种。本发明相容剂除了可提高短切玻纤与聚苯硫醚的相容性外，还可作为增韧剂，提高聚苯硫醚的韧性。

本发明采用反应型相容剂，其非极性高分子主体能与共混物中的非极性聚合物相容，起到增韧的作用，而极性基团又能同时与短切玻纤表面和聚苯硫醚链段上的活性基团反应或键合，起到粘结两者的作用，当与润滑剂配合使用时，除了可增大聚苯硫醚与短切玻纤的相容性外，还可增大润滑剂与聚苯硫醚的相容性，辅助润滑剂进一步提高聚苯硫醚的流动性，同时，也可增大润滑剂与短切玻纤的相容性，从而带动短切玻纤在聚苯硫醚中流动，促使其在聚苯硫醚中均匀分布，因此，本发明结合相容剂和润滑剂，二者协同作用，有效解决了聚苯硫醚表面易出现毛刺、光泽度差的问题。

一种短切玻纤增强聚苯硫醚树脂材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将聚苯硫醚、抗氧剂、润滑剂和相容剂混合均匀，制得母料；

(2)将步骤(1)制得的母料由挤出机的加料斗加入，短切玻纤由挤出机的侧喂料斗加入，经挤出、冷却、烘干、造粒，制备出短切玻纤增强聚苯硫醚树脂材料。

进一步地，步骤(1)中，混合在高混机中进行。