[发明专利]一种隔热抑烟聚苯硫醚复合材料的制备方法

说明书

一种隔热抑烟聚苯硫醚复合材料的制备方法，包括步骤：取PPS、金属化合物及硅烷偶联剂搅拌混合，在200‑350℃下共混造粒，得到PPS复合母粒；取PPS在200‑350℃下挤压造粒，得到纯PPS粒料；将PPS复合母粒与纯PPS粒料混合，转移至干燥设备中预结晶和干燥，得到含水率小于50ppm的共混粒料；将共混粒料在200‑350℃下熔融共混，通过挤出注塑或熔融纺丝制备得到隔热抑烟聚苯硫醚复合材料。本发明的隔热抑烟聚苯硫醚复合材料，显示出良好的隔热抑烟性能，热释放和烟释放显著降低，且制备的复合纤维可纺性良好，成纤稳定。

技术领域

本发明涉及复合材料制备技术领域，具体涉及一种隔热抑烟聚苯硫醚复合材料的制备方法。

背景技术

聚苯硫醚(PPS)集聚高机械强度、耐温性、阻燃、耐化学药品腐蚀等优点于一身，其作为高性能材料在国防军工与安全消防、人体安全保护、汽车内饰等多个领域得到广泛应用。该材料能够在燃烧过程中通过氧化交联形成炭层结构，因而展现一定的阻燃性能，具有开发为热防护材料的潜在可能，但其燃烧行为不能满足热防护需求。这主要是因为聚苯硫醚燃烧过程中受到激发态氧及热解游离物的持续影响，导致所成炭层结构疏松，热释放和烟释放高。

如何抑制燃烧反应，以及降低烟释放及热释放，对于提升聚苯硫醚制品的性能具有重要意义，因此，有必要对现有聚苯硫醚制品的配方及制备工艺进行改进。

发明内容

基于此，本发明提供了一种隔热抑烟聚苯硫醚复合材料的制备方法，以解决现有技术的聚苯硫醚在燃烧过程中受到激发态氧及热解游离物的持续影响，导致所成炭层结构疏松，热释放和烟释放高等技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种隔热抑烟聚苯硫醚复合材料的制备方法，其包括以下步骤：

S1，取PPS、金属化合物及硅烷偶联剂按金属化合物的含量为1-5wt％进行搅拌混合，在200-350℃下共混造粒，得到PPS复合母粒；

S2，取PPS在200-350℃下挤压造粒，得到纯PPS母粒；

S3，将PPS复合母粒与纯PPS母粒按照金属化合物含量占混合后总量的0.3-3.0wt％进行混合；

S4，将步骤S3混合后的粒料转移至干燥设备中预结晶和干燥，得到含水率小于50ppm的共混粒料；

S5，将共混粒料在200-350℃下熔融共混，通过挤出注塑或熔融纺丝制备得到金属化合物含量为0.3-3.0wt％的隔热抑烟聚苯硫醚复合材料。

作为本发明的进一步优选技术方案，步骤S1中，所述硅烷偶联剂的重量占比为金属化合物质量的10-30wt％。

作为本发明的进一步优选技术方案，所述硅烷偶联剂的重量占比为金属化合物质量的25wt％。

作为本发明的进一步优选技术方案，步骤S1中，所述金属化合物包括Fe₂O₃、Fe₃O₄、Co₃O₄、NiO、LiFePO₄中的一种或多种。

作为本发明的进一步优选技术方案，步骤S1中，取PPS、金属化合物及硅烷偶联剂按金属化合物的含量为2-3wt％进行搅拌混合。

作为本发明的进一步优选技术方案，所述共混造粒、挤压造粒和熔融共混均采用双螺杆挤出设备。

作为本发明的进一步优选技术方案，所述干燥设备为真空转鼓干燥设备。

作为本发明的进一步优选技术方案，所述真空转鼓干燥设备进行预结晶和干燥的工艺条件为：分别在95℃、130℃、160℃保温15h、15h、4h。