[发明专利]具有较高热稳定性的聚芳醚酮类树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种具有较高热稳定性的聚芳醚酮类树脂及其制备方法。

技术背景

聚芳醚酮类树脂是一种性能优良的特种工程塑料，具有耐热等级高、耐腐蚀、耐辐射、耐磨、高强度、阻燃等优异的综合性能。在航空航天、核能、石油化工、汽车等领域都得到了成功的利用。但是与其他的通用塑料一样，在加工过程中和苛刻环境下长期的使用中，仍无法摆脱由残留自由基引起的降解和交联带来的老化。所以随着加工时间的增长，聚芳醚酮类树脂的表观粘度会急剧增加，导致加工难度提高，产品性能下降。目前进口聚芳醚酮类树脂已经过一定技术手段基本解决了这个难题，而国内在提高聚芳醚酮类树脂热稳定性方面的进展仍落后于国外的先进水平。

发明内容

本发明需要解决的技术问题在于提供一种具有较高热稳定性的聚芳醚酮类树脂及其制备方法，以克服传统聚芳醚酮类树脂所存在的熔融加工热稳定性缺陷。其是在聚芳醚酮类树脂中添加合适的热稳定剂，以改善聚芳醚酮类树脂的熔融加工稳定性。

本发明所述的具有较高热稳定性的聚芳醚酮类树脂，由聚芳醚酮类树脂与热稳定剂组成，聚芳醚酮类树脂所占重量份数为95～99.99份，热稳定剂所占重量份数为0.01～5份。优选的比例范围是：聚芳醚酮类树脂所占重量份数为98～99.95份，热稳定剂所占重量份数为0.05～2份。

所述的聚芳醚酮类树脂为聚醚醚醚酮(PEEEK)、聚醚醚酮酮(PEEKK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮(PEK)、联苯型聚醚醚酮(PEDEK)、联苯型聚醚酮酮(PEDEKK)、聚醚酮醚酮酮(PEKEKK)和联苯型聚醚酮醚酮酮(PEDEKDK)中的一种或几种的混合物。

所述的热稳定剂是由主抗氧剂(受阻酚类化合物)和辅助抗氧剂(硫类或亚磷酸酯类化合物)组成的混合物，按重量比计算，主抗氧剂的用量为0～100％，优选的比例范围为0～50％。主抗氧剂能够捕捉在聚合物热氧化老化中生成的含氧自由基(·OH，RO·，ROO·)。主抗氧剂选自以下但不仅限于以下几种化合物中的一种或几种。

Irganox-1425，中文名：双(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基磷酸单乙酯)钙)；

主抗氧剂3114

中文名称：1，3，5，三(3，5-二叔丁基，4-羟基苄基)均三嗪，2，4，6-(1H，3H，5H)三酮；

主抗氧剂DN90

中文名称：1，3，5，三(4-叔丁基-3-羟基-2，6-二甲基苄基)-1，3，5-三嗪苯酰胺-2，4，6-三酮

辅助抗氧剂能够将热氧化老化链反应中生成的聚合物氢过氧化物分解，使之生成失去活性的化合物。从而终止或减缓热氧老化的助剂。辅抗氧剂选择以下但不仅限于以下的一种或几种：

Irganox-168

中文名称：三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯

Doverphos s-9228

中文名称：二(2，4-二枯稀基苯)季戊四醇双亚磷酸盐

本发明所述的具有较高热稳定性的聚芳醚酮类树脂的制备方法为：首先使用高速搅拌混合机将聚醚醚酮树脂与热稳定剂按比例混合，然后将上述混合物通过喂料器送入双螺杆挤出机，经充分熔融、复合后再经机头挤出，冷却后造粒，最终得到具有较高热稳定性的复合物粒料的聚芳醚酮类树脂成品。

其中所述的双螺杆挤出机，具体结构以及相关的参数设定可参照申请号为200810051257.4的中国发明专利所述。

本发明的改性耐热聚芳醚酮类树脂，采用双螺杆挤出机熔融挤出的制备工艺，流程简单、产品质量稳定、生产效率高。产品在保持了聚芳醚酮类树脂原有的优异性能的同时，提高了热稳定性，大幅提高了其熔融加工稳定性，产品熔融加工后颜色变化微小，性能稳定，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1：本发明实施例中未添加热稳定剂的PEEK表观粘度随恒温时间的变化曲线；

图2：本发明实施例中99.9份PEEK添加0.1份亚磷酸酯类抗氧剂S9228改性料表观粘度随恒温时间的变化曲线；

图3：本发明实施例中99份PEEK添加1份亚磷酸酯类抗氧剂S9228的改性料表观粘度随恒温时间的变化曲线；

图4：本发明实施例中99.9份PEEK添加0.1份受阻酚类抗氧剂DN90改性料表观粘度随恒温时间的变化曲线；