專利名稱：含導(dǎo)電材料的聚苯硫醚復(fù)合材料的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高分子材料應(yīng)用領(lǐng)域。
由于本發(fā)明的聚苯硫醚樹脂(PPS)復(fù)合材料具有半導(dǎo)體范圍的體積電阻率，在耐熱性、耐候性、阻燃性、耐化學(xué)物質(zhì)性、機械強度、 韌性、低溫可繞性方面都具有優(yōu)異的特性，因此可適用于要求在導(dǎo)電 性、防止帶電性、電磁波密封性、低電阻方面的電器、電子元件、家 用電器、音響設(shè)備等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。同時還可以用于化工機械、石油 機械、軍工、航天航空、電子通信等領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
高性能聚苯硫醚(PPS)具有優(yōu)異得耐化學(xué)藥品性和高溫下的熱穩(wěn)定性，并具有高阻燃性、耐輻射和良好的機械性能和電氣性能。
中國專利號CN: 1244887中介紹了一種加入導(dǎo)電石墨的聚苯硫醚 (PPS)復(fù)合材料，該材料除了在其注射成形時體積電阻率控制范圍 好，和斷裂伸長率在10%以上外，其應(yīng)用范圍相對較窄。
鑒于現(xiàn)有技術(shù)的以上缺點，本發(fā)明的目的是制造出一種熱變性穩(wěn) 定、拉申率優(yōu)異，導(dǎo)電性能優(yōu)異、高阻燃性、加工性能好含導(dǎo)電材料 的聚苯硫醚(PPS)復(fù)合材料的制造方法。
本發(fā)明的另外一個目的是在于提供具有半導(dǎo)體范圍的體積電阻 率，注射成型或擠出成形等加工方式，尤其以斷裂伸長率優(yōu)異為表征
特性，它不僅保持了聚苯硫醚耐熱性、阻燃性，且體積電阻率控制在
102-1016Qcm的范圍內(nèi)，同時該復(fù)合材料還可在一定時候重復(fù)使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了一種含導(dǎo)電材料的聚苯硫醚復(fù)合材料的制造方法， 在聚苯硫醚樹脂中加入導(dǎo)電粉末和助劑制得導(dǎo)電性聚苯硫醚復(fù)合材 料，采用如下的原料50-80%聚苯硫醚樹脂，0. 1_5%熱穩(wěn)定劑脂肪 醇聚氧苯乙烯醚磷酸酯胺鹽、0.卜1.(F?？寡趸瘎〨K-1098、 2-8%導(dǎo)電 粉末材料、2-40%無機填充劑；通過同向雙螺桿擠出機混煉擠出成形 冷卻、切?；蛑圃斐善瑺钗?、薄膜。
在本發(fā)明中加入脂肪醇聚氧苯乙烯醚磷酸酯胺類化合物，目的是 在注射成形時不損害聚苯硫醚(PPS)各種物理特性，從而使聚苯硫 醚樹脂結(jié)晶速度提高，同時在成形時表面狀態(tài)優(yōu)良。為了達(dá)到以上目 的，在本發(fā)明中所使用的磷酸酯類化合物是十八烷基磷酸單酯鉀鹽、 胺鹽、聚氧乙烯醚磷酸單酯、脂肪醇聚氧苯乙烯醚磷酸酯鈉鹽、脂 肪醇聚氧苯乙烯醚磷酸酯胺鹽(二乙、三乙)、脂肪醇醚(7)磷酸酯 三乙醇胺鹽、脂肪醇醚(9)磷酸酯三乙醇胺鹽、辛醇磷酸酯MCPH、 辛醇聚氧乙烯磷酸酯OPEK、壬基酚磷酸酯鉀鹽、壬基酚醚磷酸單酯 乙醇胺鹽、壬基酚聚氧乙烯(7)醚磷酸、單、雙酯、壬基酚聚氧乙 烯(4-10)醚磷酸、單、雙酯、甘油聚氧乙烯醚磷酸酯、甘油聚氧苯 乙烯醚磷酸酯三乙醇胺鹽、多元醇磷酸酯、高碳醇磷酸酯鈉鹽和磷酸 化蓖麻油鈉鹽、單硬脂酸、甘油硫酸酯鈉鹽、蓖麻油磷酸酯鹽等磷酸 酯鹽的一種或多種化合物，尤其以脂肪醇聚氧苯乙烯醚磷酸酯鈉鹽、
脂肪醇聚氧苯乙烯醚磷酸酯胺鹽(二乙、三乙)、脂肪醇醚(7)磷酸 酯三乙醇胺鹽、甘油聚氧苯乙烯醚磷酸酯三乙醇胺鹽、脂肪醇醚(9)
磷酸酯三乙醇胺鹽、辛醇磷酸酯MCPH、辛醇聚氧乙烯磷酸酯OPEK、 壬基酚磷酸酯鉀鹽、壬基酚醚磷酸單酯乙醇胺鹽為較好，環(huán)己烷甲醇 聚氧苯乙烯醚磷酸酯胺鹽、甘油聚氧苯乙烯醚磷酸酯三乙醇胺鹽為最 好。
本發(fā)明中所使用的導(dǎo)電物質(zhì)是該復(fù)合粒料所使用的導(dǎo)電材料是 石墨、炭黑、銅、錫、鋁、鋅、氧化錫、氧化鋅、碳纖維等導(dǎo)電物質(zhì)， 且這些物質(zhì)的平均粒徑在IO微米以下(除碳纖維以外)，甚至達(dá)到納 米級，同時還可以使用其纖維為導(dǎo)電材料其目的是增加產(chǎn)品的適用范 圍。
在本發(fā)明中還加入烷氧基硅烷樹脂化合物，目的是減少聚苯硫醚 復(fù)合粒料在注射模制品成形時產(chǎn)生的飛邊(毛邊)，使其成形制品的 表面光潔度高，明顯的減少使用增塑劑、光亮劑等化學(xué)物質(zhì)，同時還 可以提高注射成形制品的韌性，這些垸氧基硅烷樹脂可以是3 —甲 基丙烯氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3 —甲基丙烯氧基丙基三乙氧 基硅烷、3-丙烯氧基丙基三甲氧基硅烷等垸氧基硅烷中的一種或多 種，尤其以乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、苯乙烯基三 乙氧基硅烷、苯乙烯基三甲氧基硅烷為較好，以苯乙烯基三乙氧基硅 烷、苯乙烯基三甲氧基硅烷為最好。
本發(fā)明中所使用的非導(dǎo)電物質(zhì)有炭黑、納米級二氧化硅、納米級 石英砂、玻璃微珠、納米級玻璃粉、硅酸鈣、硅酸鋁、滑石、粘土、云母、硅藻土、硅石灰等硅酸鹽、氧化鐵、納米級二氧化鈦、氧化鋅、 氧化鋁、輕質(zhì)碳酸鈣、納米級碳酸鈣、碳酸鎂、生石膏、硫酸鋇、碳 化硅、氮化硅、氮化硼等，尤其以納米級碳酸鈣、納米級二氧化硅、 納米級二氧化鈦、納米級石英砂、納米級玻璃粉為最好。
在本發(fā)明中添加的抗氧化劑目的是在復(fù)合材料制造過程中減少 聚苯硫醚樹脂的氧化分解，本發(fā)明中所添加的抗氧化劑可以是
GK-1010、 GK-1098、 GK-1024、 GK-697，尤其以GK-1098為最好。
在本發(fā)明中所使用導(dǎo)電材料的粒徑在10um以下，甚至是用納米 級導(dǎo)電材料，目的是還可以提高聚苯硫醚復(fù)合材料的耐熱性，同時提 高其拉伸率，為了達(dá)到上述目的，以及提高聚苯硫醚復(fù)合材料的其他
物理特性，還可以在其中添加晶體成核劑，脫模劑，潤滑劑，紫外線 防護劑，染色劑，甚至添加阻燃劑或塑料增韌劑等助劑。
本發(fā)明中產(chǎn)品各項指標(biāo)及所使用的檢測方法是
本發(fā)明中的各項指標(biāo)均參照國際上聚苯硫醚產(chǎn)品性能指標(biāo)要求
其中拉伸強度和伸長率均按GB/T1040-1992執(zhí)行，測試速度為 10mm/min;曲褶強度按GB/T9341-1988執(zhí)行，抗沖擊強度按GB/T1843 -1996執(zhí)行，體積電阻率和表面電阻率按GB/T1410-1989執(zhí)行。


圖1為本發(fā)明工藝流程圖。
圖2為本發(fā)明實施例產(chǎn)品的性能表。
具體實施例方式
本發(fā)明所用的聚苯硫醚均采用重均分子量為5萬左右熔融黏度為90Pa. s以上的線性聚苯硫醚樹脂，常規(guī)熱交聯(lián)處理。本發(fā)明用圖l所示工藝流程，具體實施完成
實施例1:
聚苯硫醚樹脂50kg (50%) (50%表質(zhì)量百分比，下同)，0.5kg (0.5%)環(huán)己垸甲醇聚氧苯乙烯醚磷酸酯胺鹽，以及0.5kg (0.5%) GK-1098,和1kg (2%) lOum導(dǎo)電石墨，38kg (38%)納米級碳酸l丐、 10kg苯乙烯基三乙氧基硅垸加入高速攪拌機，高速攪拌3小時，然 后經(jīng)過同向雙螺桿擠出機混煉擠出，冷卻、切粒、包裝。
實施例2
聚苯硫醚樹脂80kg (80%)， 5kg (5%)環(huán)己垸甲醇聚氧苯乙烯 醚磷酸酯胺鹽，以及l(fā)kg (1%) GK-1098,和8kg (8%) 10um導(dǎo)電炭 墨，6kg (6%)納米級碳酸鈣加入高速攪拌機，高速攪拌3小時，然 后經(jīng)過同向雙螺桿擠出機混煉擠出，冷卻、切粒、包裝。
實施例3
聚苯硫醚樹脂50kg (50%)， 3.2kg (3.2%)環(huán)己烷甲醇聚氧苯 乙烯醚磷酸酯胺鹽，以及0.8kg (0.8%) GK-1098,和6kg (6%) 10 微米(um)導(dǎo)電銅粉，40kg (40 %)納米級碳酸鈣加入高速攪拌機， 高速攪拌3小時，然后經(jīng)過同向雙螺桿擠出機混煉擠出，冷卻、切粒、包裝。
實施例4
聚苯硫醚樹脂60kg (60%)， 0.5kg (0.5%)環(huán)己垸甲醇聚氧苯 乙烯醚磷酸酯胺鹽，以及0. 5kg (0. 590 GK-1098,和lkg (1%) 10um導(dǎo)電錫粉，28kg (28 %)納米級碳酸鈣、10kg苯乙烯基三乙氧基硅 烷加入高速攪拌機，高速攪拌3小時，然后經(jīng)過同向雙螺桿擠出機混 煉擠出，冷卻、切粒、包裝。
實施例5
聚苯硫醚樹脂50kg (50%)， 0. lkg (0. 1%)甘油聚氧苯乙烯醚 磷酸酯三乙醇胺鹽，以及0. lkg (0. 1%) GK-1098，和2kg (2%) 10um 導(dǎo)電鋅粉，40kg (40%)納米級碳酸鈣、7.8kg苯乙烯基三甲氧基硅 烷加入高速攪拌機，高速攪拌3小時，然后經(jīng)過同向雙螺桿擠出機混 煉擠出，冷卻、切粒、包裝。
實施例6
聚苯硫醚樹脂50kg (50%)， 0.5kg (0.5%)甘油聚氧苯乙烯醚 磷酸酯三乙醇胺鹽，以及0.5kg(0. 5%) GK-1098，和lkg(2%) 10um 導(dǎo)電氧化錫粉，38kg (38 %)納米級碳酸鈣、10kg苯乙烯基三甲氧 基硅烷加入高速攪拌機，高速攪拌3小時，然后經(jīng)過同向雙螺桿擠出 機混煉擠出，冷卻、切粒、包裝。
實施例7
聚苯硫醚樹脂50kg (50%)， 5kg (5%)甘油聚氧苯乙烯醚磷酸 酯三乙醇胺鹽，以及l(fā)kg (1%) GK-1098，和lkg (2%) 10um導(dǎo)電氧 化鋅粉，38kg (38 %)納米級碳酸鈣、5kg苯乙烯基三甲氧基硅垸 加入高速攪拌機，高速攪拌3小時，然后經(jīng)過同向雙螺桿擠出機混煉 擠出，冷卻、切粒、包裝。
實施例8
聚苯硫醚樹脂50kg (50%)， 0.5kg (0.5%)環(huán)己烷甲醇聚氧苯 乙烯醚磷酸酯胺鹽，以及0. 5kg (0. 5%) GK-1098,和2kg (2%) 10um 導(dǎo)電碳纖維，38kg (38 %)納米級碳酸鈣、9kg苯乙烯基三甲氧基 硅烷加入高速攪拌機，高速攪拌2小時，然后經(jīng)過同向雙螺桿擠出機 混煉擠出，冷卻、切粒、包裝。
實施例9
聚苯硫醚樹脂80kg (80%)， 5kg (5%)環(huán)己烷甲醇聚氧苯乙烯 醚磷酸酯胺鹽，以及l(fā)kg(P/0 GK-1098,和8kg (8%)納米級導(dǎo)電 石墨，分別加入5kg (5%)納米級碳酸鈣、lkg苯乙烯基三乙氧基硅 烷加入高速攪拌機，高速攪拌3小時，然后經(jīng)過同向雙螺桿擠出機混 煉擠出，冷卻、切粒、包裝。
實施例10
聚苯硫醚樹脂80kg (80%), 5kg (5%)環(huán)己烷甲醇聚氧苯乙烯 醚磷酸酯胺鹽，以及l(fā)kg (1%) GK-1098，和汰g (8%)納米級導(dǎo)電 炭黑，分別加入6kg (6 %)納米級碳酸鈣加入高速攪拌機，高速攪 拌3小時，然后經(jīng)過同向雙螺桿擠出機混煉擠出，冷卻、切粒、包裝。
實施例11
聚苯硫醚樹脂80kg (80%)， 5kg (5%)環(huán)己烷甲醇聚氧苯乙烯 醚磷酸酯胺鹽，以及l(fā)kg (1%) GK-1098，和8kg (8%)納米級導(dǎo)電 銅粉，2kg (6 %)納米級碳酸鈣、4kg苯乙烯基三乙氧基硅烷加入 高速攪拌機，高速攪拌3小時，然后經(jīng)過同向雙螺桿擠出機混煉擠出， 冷卻、切粒、包裝。
實施例12
聚苯硫醚樹脂80kg (80%)， 5kg (5%)環(huán)己垸甲醇聚氧苯乙烯 醚磷酸酯胺鹽，以及l(fā)kg (1%) GK-1098,和8kg (8%)納米級導(dǎo)電 錫粉，5kg (6 %)納米級碳酸鈣、lkg苯乙烯基三乙氧基硅烷加入 高速攪拌機，高速攪拌3小時，然后經(jīng)過同向雙螺桿擠出機混煉擠出， 冷卻、切粒、包裝。
實施例13
聚苯硫醚樹脂80kg (80%)， 5kg (5%)甘油聚氧苯乙烯醚磷酸 酯三乙醇胺鹽，以及l(fā)kg(190 GK-1098，和8kg (8%)納米級導(dǎo)電 鋅粉，4kg (4 %)納米級碳酸鈣、2kg苯乙烯基三甲氧基硅院加入 高速攪拌機，高速攪拌3小時，然后經(jīng)過同向雙螺桿擠出機混煉擠出， 冷卻、切粒、包裝。
實施例14
聚苯硫醚樹脂80kg (80%)， 5kg (5%)甘油聚氧苯乙烯醚磷酸 酯三乙醇胺鹽，以及l(fā)kg (1%) GK-1098，和8kg (8%)納米級導(dǎo)電 氧化錫粉，4kg (4 %)納米級碳酸鈣、2kg苯乙烯基三甲氧基硅烷 加入高速攪拌機，高速攪拌3小時，然后經(jīng)過同向雙螺桿擠出機混煉 擠出，冷卻、切粒、包裝。
實施例15
聚苯硫醚樹脂80kg (80%)， 5kg (5%)甘油聚氧苯乙烯醚磷酸 酯三乙醇胺鹽，以及l(fā)kg (1%) GK-1098，和8kg (8%)納米級導(dǎo)電 氧化鋅粉，4kg (4 %)納米級碳酸鈣、2kg苯乙烯基三甲氧基硅烷
加入高速攪拌機，高速攪拌3小時，然后經(jīng)過同向雙螺桿擠出機混煉 擠出，冷卻、切粒、包裝。
實施例16
聚苯硫醚樹脂80kg (80%)， 5kg (5%)環(huán)己烷甲醇聚氧苯乙烯 醚磷酸酯胺鹽，以及l(fā)kg (1%) GK-1098,和8kg (8%)導(dǎo)電碳纖維 網(wǎng)，2kg (2 %)納米級碳酸鈣、4kg苯乙烯基三甲氧基硅烷加入高 速攪拌機，高速攪拌3小時，然后經(jīng)過同向雙螺桿擠出機混煉擠出， 冷卻、切粒、包裝。
各實施例得到產(chǎn)品的性能如圖2所示。
在實驗中可驗證，在各實施例中加入相同質(zhì)量納米級二氧化硅、 納米級二氧化鈦、納米級石英砂、納米級玻璃粉也能獲得同納米級碳 酸鈣相比擬的機械和電氣指標(biāo)。
本發(fā)明聚苯硫醚復(fù)合材料，具有一定導(dǎo)電性能和良好的機械強 度，經(jīng)過注射成形后可廣泛用于電子電器、軍工、航天航空、電子通 信等需要良好的機械性能和阻燃性能，并對導(dǎo)電性有一定要求的使用 領(lǐng)域，例如在極端工作條件的電子屏蔽材料領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1、一種含導(dǎo)電材料的聚苯硫醚復(fù)合材料的制造方法，在聚苯硫醚樹脂中加入導(dǎo)電粉末和助劑制得導(dǎo)電性聚苯硫醚復(fù)合材料，采用如下的原料50-80％聚苯硫醚樹脂，0.1-5％熱穩(wěn)定劑脂肪醇聚氧苯乙烯醚磷酸酯胺鹽、0.1-1.0％抗氧化劑GK-1098、2-8％導(dǎo)電粉末材料、2-40％無機填充劑；通過同向雙螺桿擠出機混煉擠出成形冷卻、切?；蛑圃斐善瑺钗铩⒈∧?。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述之含導(dǎo)電材料的聚苯硫醚復(fù)合材料的制造方 法，其特征在于，該復(fù)合粒料中所使用重均分子量為5-8萬，熔融黏 度為90Pa. s以上的線性聚苯硫醚樹脂。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述之含導(dǎo)電材料的聚苯硫醚復(fù)合材料的制造方 法，其特征在于，所述脂肪醇聚氧苯乙烯醚磷酸酯胺鹽為以下物質(zhì)中 的一種環(huán)己烷甲醇聚氧苯乙烯醚磷酸酯胺鹽、甘油聚氧苯乙烯醚磷 酸酯三乙醇胺鹽。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述之含導(dǎo)電材料的聚苯硫醚復(fù)合材料的制造方 法，其特征在于，該復(fù)合粒料所使用的導(dǎo)電粉末材料可為石墨、炭黑、 銅、錫、鋁粉、鋅粉、氧化錫、氧化鋅、碳纖維之一種。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述之含導(dǎo)電材料的聚苯硫醚復(fù)合材料的制造方 法，其特征在于，所述石墨、炭黑、銅、錫、鋁粉、鋅粉、氧化錫、 氧化鋅微粒的平均粒徑在10微米以下。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種含導(dǎo)電材料的聚苯硫醚復(fù)合材料的制造方法，在聚苯硫醚樹脂中加入導(dǎo)電粉末和助劑制得導(dǎo)電性聚苯硫醚復(fù)合材料，采用如下的原料50-80％聚苯硫醚樹脂，0.1-5％熱穩(wěn)定劑脂肪醇聚氧苯乙烯醚磷酸酯胺鹽、0.1-1.0％抗氧化劑GK-1098、2-8％導(dǎo)電粉末材料、12-46％無機填充劑；通過同向雙螺桿擠出機混煉擠出成形冷卻、切?；蛑圃斐善瑺钗铩⒈∧?。本發(fā)明聚苯硫醚復(fù)合材料，具有一定導(dǎo)電性能和良好的機械強度，經(jīng)過注射成形后可廣泛用于電子電器、軍工、航天航空、電子通信等需要導(dǎo)電性或電子屏蔽材料領(lǐng)域。
文檔編號C08K3/00GK101343415SQ20071004950
公開日2009年1月14日 申請日期2007年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月12日
發(fā)明者余大海, 劉文良, 勇 張 申請人:四川得陽化學(xué)有限公司