[发明专利]一种高韧性填充增强PPS/PPO合金及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高韧性填充增强PPS/PPO合金及其制备方法。

背景技术

近年来，随着各种设备朝着以塑代钢的轻量化方向发展，具有高耐热性、阻燃性和耐化学性的PPS和PPO树脂所制备的材料，越来越多的应用在各种电气、电子设备部件，车辆设备部件，以及化学设备部件，甚至船舶、桥梁、建材中。

聚苯硫醚(PPS)树脂作为一种特种工程塑料，具有耐高温、耐腐蚀、耐辐射、阻燃、无毒、力学性能和电学性能优异，制品的尺寸稳定性好等优点。但同时也存在以下缺点：①高温下流动性过高，单纯树脂难以注射成型；②成本高，与通用工程塑料相比价格高出两倍；③冲击强度差，制品发脆，熔接强度也不好；④由于具有优异的耐化学药品性，所以其涂装性与着色性不理想，所以有必要加以改性。

聚苯醚(PPO)树脂具有良好的力学性能、电性能、耐热性、阻燃性以及化学稳定性等，但是PPO的耐溶剂性差，制品容易发生应力开裂，缺口冲击强度低。此外，PPO熔体粘度高，加工性极差，不能采用注射方法成型，大大限制了其应用。另外，PPO具有电气性能优异，高低频和不同湿度下的电气性能稳定，光泽度高等优点，但粘度很大，难以单独注塑加工成型，耐溶剂性能差。

聚苯硫醚/聚苯醚(PPS/PPO)合金具有PPS和PPO各自的优点，诸如耐高温、阻燃、耐化学腐蚀和高的机械和电性能，同时克服了PPS性脆、熔体粘度过低，注塑飞边溢出不易成型，以及PPO不耐溶剂和熔体粘度过大等缺点。但是，PPS与PPO之间相容性差，需通过添加相容剂提高两者间的界面作用。一般加入含基团如氨基、环氧基、烯烃基和苯乙烯基等的聚合物，在PPS和PPO之间架起化学键，来提高两者的相容性，如：日本专利JP 3079661(A)在PPS和PPO中加入含氨基和乙烯基的硅氧烷，得到PPS/PPO合金；中国专利CN 1011768359A在PPS、PPO、矿物填充剂、抗氧剂和加工助剂中加入相容剂乙烯-丙烯酸甲酯共聚物，并与长玻纤经挤出机挤出得到玻纤增强PPS/PPO合金。但是，上述专利未加入增韧剂，所得PPS/PPO合金的冲击强度有限，如果在涉及安全的领域应用，如电动汽车的电池包等，冲击强度不佳容易导致电池包受撞击后开裂，电解液泄漏，引起安全隐患如漏电、短路甚至爆炸，所以必须加入增韧剂提高合金的冲击强度。

目前，在相容剂的存在下，采用硅油或氟油充油的SEB、SEB-g-MAH、SEBS或SEBS-g-MAH、有机硅改性树脂、有机氟改性树脂、含硅弹性体、含氟弹性体，以及氨基、环氧基、异氰酸基、酸酐基、酯基、羧基、烯烃基和芳香族烯烃基改性或共聚的橡胶弹性体、含硅弹性体、含氟弹性体等，作为增韧剂，并采用玻纤和填料作为填充剂，得到PPS/PPO合金的方法未见文献报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种高韧性、防撞击开裂、优异强度和刚性、优良的相容性、耐高温、阻燃、耐化学腐蚀、耐溶剂、耐应力开裂和优良加工性能的PPS/PPO合金。

本发明的另一目的是提供上述PPS/PPO合金的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种高韧性填充增强PPO/PPS合金，其特征在于由如下质量份的组分组成：聚苯硫醚1～99质量份，聚苯醚99～1质量份，玻纤10～200质量份，填料1～50质量份，相容剂3～10质量份，增韧剂5～30质量份，偶联剂0.2～2质量份，抗氧剂0.2～2质量份，加工助剂0.5～3质量份。其中，聚苯硫醚和聚苯醚的质量份之和为100质量份。

所述的玻纤为玻璃纤维纱、短切玻纤中的一种。由于PPS和PPO可为粉状物质，短切玻纤可以和它们共混进料，可在无需昂贵的计量称情况下，保证PPS/PPO合金中玻纤含量的稳定，从而保证PPS/PPO合金性能的稳定，所以此时玻纤优选短切玻纤。当制备长玻纤增强PPS/PPO合金时，优选玻璃纤维纱。

所述的填料为铁粉、铜粉、银粉、玻璃微珠、碳纤维、碳纳米管、氧化铝纤维、陶瓷纤维、石膏纤维、金属纤维、钛酸钾晶须、碳酸钙、水滑石、高岭土、蒙脱石、凹凸棒石、伊利石、海泡石、硅藻土、水滑石、云母、滑石粉、炭黑、石墨烯、石墨、氧化钛、氧化锌、氧化硅、氧化铈、氧化锆、氧化锡、氧化铁、氧化锰、氧化钒、氧化镍、氧化钼、氧化钨、氧化钇、氧化镁、氧化铝、氧化钙、硅灰石、硅酸钙、氮化铬、氮化硅、碳化硅、氮化铝、氮化硼、二硫化钼、硫酸钡、硫酸钙、ATO、ITO中的至少一种。填料的粒径范围从纳米级到微米级。