[发明专利]高韧性耐磨聚苯硫醚复合材料

说明书

本发明涉及高分子材料技术领域，更具体地，本发明涉及一种高韧性耐磨聚苯硫醚复合材料。按重量份计，至少包括：聚苯硫醚30～70份，抗氧剂0.2～0.5份，润滑剂1～3份，增韧剂5～15份，耐磨助剂5～15份，玻璃纤维20～40份。本发明采用聚苯硫醚、玻璃纤维等制备了高韧性耐磨聚苯硫醚复合材料，聚苯硫醚、玻璃纤维等之间具有较好的协同作用，抗氧剂的加入，提高了复合材料的耐老化性，能够延长其使用寿命；相容增韧剂的加入，提高了复合材料的强度和韧性；耐磨助剂的加入，提高了复合材料的耐磨性；玻璃纤维的加入，提高了复合材料的强度、韧性和耐磨性，制备所得高韧性耐磨聚苯硫醚复合材料强度高，韧性好，抗冲击性能优异，且具有较好的耐磨性能。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，更具体地，本发明涉及一种高韧性耐磨聚苯硫醚复合材料。

背景技术

聚苯硫醚英文全称Polyphenylene Sulfide，简称PPS，是一种半结晶性高聚物。聚苯硫醚分子链上大量苯环的存在使其大分子链具有良好的刚性，而硫醚键又能赋予大分子链一定的柔顺性，且苯环与硫醚键相互交替连接，使其大分子结构对称规整，具有较高的结晶度。同时，聚苯硫醚大分子链存在大量共轭大π键，使得PPS性能十分优异。聚苯硫醚的密度为1.36g/cm³，熔点在280～290℃之间，玻璃化转变温度约为90℃，空气中初始分解温度在400℃以上，其具有较高的强度、弹性模量，尺寸稳定性高，热稳定性好，耐化学腐蚀性好，电气性能优越，抗蠕变性好，耐疲劳强度高，且具有抗辐射、阻燃、无毒等特性，这些优良的性能使其与聚醚醚酮(PEEK)、聚砜(PSF)、聚酰亚胺(PI)、聚芳酯(PAR)、液晶聚合物(LCP)一起被称为六大特种工程塑料。聚苯硫醚具有良好的应用前景和经济价值，在电子、汽车、机械、化工等领域均有广泛应用。

然而，聚苯硫醚也存在一些缺点：脆性大，韧性差，冲击强度低，耐磨性一般等，这可能是因为其大分子结构中存在大量的苯环，同时其大分子链上苯环和硫原子以σ键相联，键能较低，在复杂的高温环境下，大分子链中的σ键易受到强氧化气体进攻而断裂形成自由基，进而发生氧化交联、大分子链断裂、降解等反应，从而使聚苯硫醚的力学性能出现很大程度的损失，进而导致材料的失效，使用寿命缩短，工作效率降低，进一步造成经济损失，严重影响了企业的正常生产以及限制了PPS纤维应用领域的扩展。

针对以上问题，本发明致力于提供一种高韧性耐磨聚苯硫醚复合材料，本发明采用聚苯硫醚、抗氧剂、润滑剂、增韧剂、耐磨助剂、玻璃纤维制备了高韧性耐磨聚苯硫醚复合材料，制备所得高韧性耐磨聚苯硫醚复合材料强度高，韧性好，抗冲击性能优异，且具有较好的耐磨性能。

发明内容

针对上述问题，本发明的第一个方面提供了一种高韧性耐磨聚苯硫醚复合材料，按重量份计，至少包括：聚苯硫醚30～70份，抗氧剂0.2～0.5份，润滑剂1～3份，增韧剂5～15份，耐磨助剂5～15份，玻璃纤维20～40份。

作为一种优选的技术方案，所述抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂1098、抗氧剂S9228、抗氧剂168、抗氧剂P262中的一种或多种。

作为一种优选的技术方案，所述润滑剂选自E蜡、硬脂酸钙、硬脂酸钠、硬脂酸锌、季戊四醇硬脂酸酯、乙撑双脂肪酸酰胺、硅酮母粒中的一种或多种。

作为一种优选的技术方案，所述增韧剂选自石墨烯、碳纳米管、二氧化硅、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚烯烃弹性体、乙烯丙烯酸酯弹性体中的一种或多种。

作为一种优选的技术方案，所述耐磨助剂选自聚四氟乙烯、聚乙烯、双-(3-三乙氧基硅烷丙基)-四硫化物、EVA耐磨剂、铁氟龙、二硫化钼中的一种或多种。

作为一种优选的技术方案，所述玻璃纤维选自无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维、改性玻璃纤维中的一种或多种。