[发明专利]低成本低浮纤高玻纤含量的增强聚苯硫醚复合材料及其制备方法

说明书

本发明属于聚苯硫醚复合材料技术领域，具体涉及一种低成本低浮纤高玻纤含量的增强聚苯硫醚复合材料及其制备方法。所述的增强聚苯硫醚复合材料由高熔体流动速率聚苯硫醚、短切玻纤、磨碎玻纤、炭黑母粒、抗氧剂、润滑剂、相容剂以及流动性改进剂组成，本发明通过采取短切玻纤与磨碎玻纤相结合的方法，使得聚苯硫醚复合材料的玻纤含量可达到70%，极大地提高了玻璃纤维增强聚苯硫醚复合材料的力学性能，并显著降低了该复合材料的制造成本，通过采用高熔体流动速率聚苯硫醚树脂与润滑剂、相容剂和流动性改进剂相结合，可以明显改善产品在加工时的流动性以及玻纤在树脂中的分散均匀性，显著改善了产品的表面质量，使产品表面光滑平整、低浮纤。

技术领域

本发明属于聚苯硫醚复合材料技术领域，具体涉及一种低成本低浮纤高玻纤含量的增强聚苯硫醚复合材料及其制备方法。

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，具有耐高温、耐辐射、耐烧蚀、高模量、高尺寸稳定性及阻燃等特点，广泛应用于汽车、电子电气、航空航天及化工等领域，是特种工程塑料的第一大品种，被誉为“世界第六大工程塑料”。但聚苯硫醚也存在诸如脆性大、韧性低等缺点，聚苯硫醚纯树脂的力学性能不够理想，且其价格较高(通常国产聚苯硫醚纯树脂在60元/kg左右，进口聚苯硫醚纯树脂≥100元/kg)，这些因素限制了其应用发展。因此，需要通过改性后广泛用作特种工程塑料。

玻璃纤维是一种无机纤维材料，其价格相对较低(短切玻璃纤维一般在8～9元/kg)，通常与树脂制成复合材料，用于增强树脂的力学性能。目前，聚苯硫醚主要是通过与玻璃纤维进行复合增强改性，不仅提高了力学性能，同时也降低了成本，极大地拓展了聚苯硫醚的应用领域。在聚苯硫醚复合材料中，价格低廉的玻纤含量越高，其成本越低。在传统的聚苯硫醚复合材料制备中，玻纤的用量通常在40％左右，进一步提高玻纤含量尤其是在高于50％的情况下，使用传统方法制备的玻纤增强聚苯硫醚很难成型，其结构不稳定、力学性能差，难以实现规模化生产。此外，进一步提高玻纤含量虽然可以改善聚苯硫醚的力学性能，但如果玻纤与聚苯硫醚的相容性不佳，将会导致流动性变差，玻纤易浮出材料的表面，使得其表面粗糙、光泽度差、浮纤多，导致产品外观质量差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种低成本低浮纤高玻纤含量的增强聚苯硫醚复合材料，在保持产品表面光滑平整、低浮纤(无毛刺)的情况下，使得聚苯硫醚复合材料的玻纤含量可达到70％，极大地提高了增强聚苯硫醚复合材料的力学性能，并显著降低了该复合材料的成本；同时本发明还提供其制备方法，该制备方法简单，制得的产品稳定性好，产品重复率高。

本发明是采用以下技术方案实现的：

本发明所述的低成本低浮纤高玻纤含量的增强聚苯硫醚复合材料，由以下质量份数的原料组成：

高熔体流动速率聚苯硫醚：20～70份；

短切玻纤：30～50份；

磨碎玻纤：0～30份；

炭黑母粒：0～5份；

抗氧剂：0.2～1.0份；

润滑剂：0.2～1.0份；

相容剂：0.3～10.0份；

流动性改进剂：0～1.0份；

其中，所述的炭黑母粒由以下质量份数的原料组成：

高熔体流动速率聚苯硫醚：40～70份；

炭黑：30～60份；

润滑剂：0.3～1.0份；

抗氧剂：0.2～1.0份。

所述的高熔体流动速率聚苯硫醚为在316℃和5kg条件下测量时熔体流动速率为450-1800g/10min的聚苯硫醚。