[发明专利]石墨烯改性聚苯硫醚材料及其制备方法、导热塑料管

说明书

本发明公开了石墨烯聚苯硫醚改性材料及其制备方法、导热塑料管。该聚苯硫醚改性材料包括80～100重量份的聚苯硫醚基材，以及选自下列的至少之一：5～30重量份的增韧改性剂；2～50重量份的稳定性增强剂；1～50重量份的导热助剂；以及0.5～4重量份的添加剂。该聚苯硫醚改性材料具有较好的力学性能、耐热强度以及导热性，同时可耐酸碱腐蚀，可应用于较为严苛的环境。

技术领域

本发明涉及高分子复合材料领域，具体地，涉及聚苯硫醚改性材料及其制备方法、导热塑料管，更具体地，涉及石墨烯改性聚苯硫醚材料及其制备方法、导热塑料管。

背景技术

随着近年来工业发展对导热材料耐腐蚀性、机械性能、电绝缘性能和加工性能等要求的提高，传统导热材料(如金属等)在某些化工领域已满足不了应用的需求。高分子材料具有质轻、耐化学腐蚀、成型加工性能优良、电绝缘性能优异、力学及疲劳性能优良等特点，但高分子材料本身多是热的不良导体，需要进行改性以提升材料的导热性能。聚苯硫醚(PPS)是热塑性高分子中稳定程度最高的树脂之一，被认为是一种仅次于聚四氟乙烯的良好耐化学腐蚀材料，且具有高强度、高刚度、出色的耐疲劳性能和抗蠕变性能，可用于制备导热塑料管。但是，聚苯硫醚材料自身的导热性能并不突出，目前聚苯硫醚改性材料的耐腐蚀性、机械性能又难以保持在较好的水平。

因此，目前的聚苯硫醚改性材料及其制备方法、基于聚苯硫醚改性材料的导热塑料管仍有待改进。

发明内容

本发明是基于发明人对于以下事实和问题的发现和认识作出的：

虽然聚苯硫醚可以通过与其他高分子材料或是无机材料(如碳纳米材料)混合形成改性材料，以达到提升导热性能或是改善加工性能的目的，然而目前的聚苯硫醚改性材料，难以同时兼顾耐酸碱腐蚀、导热性能以及机械性能的提升。因此，目前的聚苯硫醚改性材料的应用仍较为受限，无法应用于环境较为苛刻的化工场景。如能够通过对聚苯硫醚改性材料的组成进行改进，获得同时能够耐酸、耐碱，并能够保持聚苯硫醚优良的机械性能以及聚苯硫醚改性材料导热性的材料，将大幅扩展聚苯硫醚改性材料的应用。

本发明旨在至少一定程度上缓解或解决上述提及问题中至少一个。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种耐酸碱的聚苯硫醚改性材料。该聚苯硫醚改性材料包括80～100重量份的聚苯硫醚基材，以及选自下列的至少之一：5～30重量份的增韧改性剂；2～50重量份的稳定性增强剂；1～50重量份的导热助剂；以及0.5～4重量份的添加剂。该聚苯硫醚改性材料具有较好的机械性能以及导热性，同时可耐酸碱腐蚀，可应用于环境较为严苛的化工领域。

根据本发明的实施例，所述增韧改性剂包括尼龙以及改性尼龙的至少之一。其中，改性尼龙包括碳纤改性尼龙、玻纤改性尼龙以及碳纤玻纤共改性尼龙。上述增韧改性剂不仅可以提升改性材料的机械性能，同时还可以提高该改性材料对酸碱的耐腐蚀性能。

根据本发明的实施例，所述稳定性增强剂包括聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚氟乙烯以及四氟乙烯—全氟烷氧基乙烯基醚共聚物中的至少之一。由此，可进一步提高该改性材料的性能。

根据本发明的实施例，所述导热助剂包括石墨烯、石墨、碳纳米管、碳纤维、碳化硅、氮化硼中的至少之一。由此，可进一步提高该改性材料的导热性能。

根据本发明的实施例，所述添加剂包括蜡、操作油、硅烷偶联剂中的至少之一。由此，可进一步提高该改性材料的性能。

根据本发明的实施例，该聚苯硫醚改性材料包括：95～100重量份的所述聚苯硫醚基材以及4～30重量份的所述增韧改性剂，所述增韧改性剂为尼龙。该聚苯硫醚改性材料可在保持较好的机械性能的同时，对酸碱、有机物具有较好的抗腐蚀性。