[发明专利]可同时耐低温和高温的高性能PPO复合材料

说明书

本发明公开了可同时耐低温和高温的高性能PPO复合材料，按重量份计，其制备原料为：聚苯醚PPO 100份，聚氨酯PU 10‑50份，苯乙烯‑丁二烯嵌段共聚物SBS 1‑5份，双层聚合物包覆纳米羟基磷灰石50‑80份，纳米介孔硅10‑20份，硅烷偶联剂KH‑550 1‑5份，硅烷偶联剂KH‑560 1‑5份，乙撑双硬脂酰胺1‑5份，二辛酯基季戊四醇二亚磷酸酯1‑3份以及双(2,4‑二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯1‑3份。本发明还公开了所述可同时耐低温和高温的高性能PPO复合材料的制备方法。

技术领域

本发明属于聚合物复合材料技术领域，更具体地，本发明涉及一种可同时耐低温和高温的高性能PPO复合材料。

背景技术

聚苯醚(PPO)是五大工程塑料之一。PPO是亲油性高的非结晶材料，耐热性、电气绝缘性及高温下耐蠕变性优异，但是其冲击韧性差、难加工和不耐非极性溶剂；此外，还存在强度有限且阻燃性不好的缺陷，而且难以兼顾耐低温和耐高温性能，难以广泛应用，亟待解决。

因此，需要进行技术改进，制备具有更好的强度和并保持高弹性，且阻燃性较好、耐高低温性能佳的PPO复合材料。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的一个方面提供可同时耐低温和高温的高性能PPO复合材料，按重量份计，其制备原料为：

聚苯醚PPO 100份，聚氨酯PU 10-50份，苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物SBS 1-5份，双层聚合物包覆纳米羟基磷灰石50-80份，纳米介孔硅10-20份，硅烷偶联剂KH-550 1-5份，硅烷偶联剂KH-560 1-5份，乙撑双硬脂酰胺 1-5份，二辛酯基季戊四醇二亚磷酸酯1-3份以及双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯1-3份。

优选地，所述的可同时耐低温和高温的高性能PPO复合材料，按重量份计，其制备原料为：

聚苯醚PPO 100份，聚氨酯PU 30份，苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物SBS 3份，双层聚合物包覆纳米羟基磷灰石70份，纳米介孔硅13份，硅烷偶联剂KH-550 3份，硅烷偶联剂KH-560 5份，乙撑双硬脂酰胺 3份，二辛酯基季戊四醇二亚磷酸酯2份以及双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯2份。

在一种实施方式中，所述双层聚合物的外层为刚性聚醚酮，内层为柔性聚醚胺。

在一种实施方式中，所述双层聚合物包覆纳米羟基磷灰石的制备方法为：

（1）在反应容器中，依次加入0.044 mol的1H-咪唑-4-乙胺、10 g的环氧树脂E-44以及N，N-二甲基甲酰胺300 ml，通氮气保护30 min后，升温100℃反应5 h后，得粘稠的聚醚胺溶液；

（2）往上述粘稠的聚醚胺溶液中，加入100 g的纳米羟基磷灰石，2 g的硅烷偶联剂KH-550，在100℃、氮气保护下，继续搅拌2 h后，将反应溶液沉析在2000 ml乙醇中，得大量固体沉淀，用乙醇和去离子水反复洗涤该固体沉淀三次，然后抽滤，将所得固体在真空烘箱中，50℃下干燥24 h得单层聚合物包覆纳米羟基磷灰石；

（3）将0.002mol 的4,4’-二氟二苯酮、0.0021mol 的4,4’-二羟基二苯酮、0.0024mol的无水碳酸钠、0.012mol的二苯砜装入反应容器中，在氮气气氛下升温至180℃，反应6 h，然后升温至300℃，反应5 h，然后将反应溶液在去离子水中析出，用乙醇和去离子水反复洗涤该固体沉淀三次，然后抽滤，将所得固体在真空烘箱中，120℃下干燥24 h得聚醚酮；

（4）取步骤（3）所得聚醚酮10 g溶解在300 ml二苯砜中，然后加入步骤（2）所得单层聚合物包覆纳米羟基磷灰石100 g，升温至80℃搅拌2 h后，将反应溶液在去离子水中析出，用乙醇和去离子水反复洗涤该固体沉淀三次，然后抽滤，将所得固体在真空烘箱中，120℃下干燥24 h得双层聚合物包覆纳米羟基磷灰石。