專(zhuān)利名稱(chēng)：聚醚酰亞胺復(fù)合材料、其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于工程塑料領(lǐng)域，尤其涉及一種聚醚酰亞胺復(fù)合材料、其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
聚苯醚(PPO)屬于非結(jié)晶性工程塑料，具有高耐熱、尺寸穩(wěn)定性好、相對(duì)密度小、電氣絕緣性及耐蠕變性能優(yōu)異的優(yōu)點(diǎn)，但是其加工流動(dòng)性差，不耐有機(jī)溶劑，容易應(yīng)力開(kāi)裂。聚醚酰亞胺(PEI)屬于無(wú)定形特種工程塑料，具有極佳的耐高溫性、尺寸穩(wěn)定性、
高強(qiáng)度、固有的阻燃性、耐有機(jī)溶劑，可在170度下長(zhǎng)期工作，但其價(jià)格昂貴，限制了它的應(yīng)用推廣。由于PEI的高耐溫性，常被用于需要長(zhǎng)期耐高溫的領(lǐng)域，例如汽車(chē)前大燈的裝飾圈，耐高溫電子元器件，耐高溫及化學(xué)藥品消毒醫(yī)療設(shè)備，由于價(jià)格昂貴，只有高端市場(chǎng)的產(chǎn)品才使用PEI材料，PEI的高成本限制了其的應(yīng)用領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種聚醚酰亞胺復(fù)合材料，解決現(xiàn)有技術(shù)中聚醚酰亞胺價(jià)格昂貴等問(wèn)題。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，—種聚醚酰亞胺復(fù)合材料，包括如下重量百分含量的組分
聚苯SI25 ~ 55% 聚醚酰亞*30 ~ 65%
相容劑5~10%
增韌劑3~6%抗氧劑0.2 - 0.4%潤(rùn)滑劑0.4 ~ 0.8%該相容劑選自聚苯醚接枝馬來(lái)酸酐。以及，上述聚醚酰亞胺復(fù)合材料制備方法，包括如下步驟按配方稱(chēng)取該聚苯醚、聚醚酰亞胺、相容劑、增韌劑，將該聚苯醚、聚醚酰亞胺、相容劑、增韌劑混合，得到第一混合物；按配方稱(chēng)取該抗氧劑及潤(rùn)滑劑，將該抗氧劑及潤(rùn)滑劑和該第一混合物混合，得到第二混合物；將該第二混合物融融擠出，得到聚醚酰亞胺復(fù)合材料。本發(fā)明進(jìn)一步提供上述聚醚酰亞胺復(fù)合材料在汽車(chē)、電子器件、醫(yī)療設(shè)備中的應(yīng)用。本發(fā)明聚醚酰亞胺復(fù)合材料，通過(guò)使用聚苯醚代替部分聚醚酰亞胺，降低了聚醚酰亞胺的用量，使聚醚酰亞胺的生產(chǎn)成本大大降低；通過(guò)使用聚苯醚接枝馬來(lái)酸酐作為相容劑，改善聚苯醚和聚醚酰亞胺之間的界面相容性，使得聚苯醚和聚醚酰亞胺之間良好相容，同時(shí)通過(guò)使用增韌劑，使得聚醚酰亞胺復(fù)合材料的機(jī)械性能得到增強(qiáng)。本發(fā)明實(shí)施例聚醚酰亞胺復(fù)合材料制備方法，通過(guò)使用聚苯醚代替部分聚醚酰亞
胺，使生產(chǎn)成本大大降低，該制備方法操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效益高，非常適于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖
及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明實(shí)施例提供一種聚醚酰亞胺復(fù)合材料，包括如下重量百分含量的組分
聚苯醚25 ~ 55%
聚醚醜亞胺30 ~ 65%
相容劑5~10%
增韌劑3 ~ 6%
抗氧劑0.2-0.4%
潤(rùn)滑劑0,4 ~ 0,8%該相容劑選自聚苯醚接枝馬來(lái)酸酐。本發(fā)明實(shí)施例聚醚酰亞胺復(fù)合材料，通過(guò)使用上述重量百分含量的組分，使得所制備得到的聚醚酰亞胺具有優(yōu)異的高耐熱性、難燃性、尺寸穩(wěn)定性佳和耐有機(jī)溶劑性，其性能和純聚醚酰亞胺相當(dāng)，可以用于需要長(zhǎng)期耐高溫的產(chǎn)品中。由于使用了較大量的聚苯醚，使聚醚酰亞胺的用量大大降低，從而實(shí)現(xiàn)了成本的顯著下降，擴(kuò)大了聚醚酰亞胺復(fù)合塑料的應(yīng)用領(lǐng)域。由于聚苯醚和聚醚酰亞胺之間具有相容性問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例聚醚酰亞胺通過(guò)使用聚苯醚接枝馬來(lái)酸酐作為兩者的相容劑，有效解決聚苯醚和聚醚酰亞胺之間的界面相容性，使兩者之間實(shí)現(xiàn)互容；同時(shí)，通過(guò)聚醚酰亞胺對(duì)聚苯醚進(jìn)行改性，使聚苯醚的流動(dòng)性大大增加，使得本發(fā)明實(shí)施例聚醚酰亞胺復(fù)合材料具有優(yōu)異的流動(dòng)性，容易成型各種制件；通過(guò)使用增韌劑，使得聚醚酰亞胺復(fù)合材料的機(jī)械性能得到增強(qiáng)。該聚苯醚(PPO)優(yōu)選特性粘度為O. 35-0. 5dl/g的ΡΡ0，在聚醚酰亞胺復(fù)合材料中，該P(yáng)PO的重量百分含量為25 55%，優(yōu)選為30 40%。該P(yáng)PO還可以選用本領(lǐng)域中其他常用的PPO，例如，如藍(lán)星化工生產(chǎn)的，商品牌號(hào)LXR045。該聚醚酰亞胺為琥珀色透明固體，如SABIC公司生產(chǎn)的，商品牌號(hào)ULTEM1000。該聚醚酰亞胺在本發(fā)明實(shí)施例聚醚酰亞胺復(fù)合材料中的重量百分含量為30 65%，優(yōu)選為40 50%。該相容劑為聚苯醚接枝馬來(lái)酸酐(PPO-g-MAH)，接枝率為I. 0-1. 7%，該相容劑在聚醚酰亞胺復(fù)合材料中重量百分含量為5 10%，優(yōu)選為6 9%，該聚苯醚接枝馬來(lái)酸酐可以選用接枝率為I. 3的PPO-g-MAH，如SABIC公司生產(chǎn)，商品牌號(hào)為450C。該增韌劑優(yōu)選為接枝率為O. 8-1. 5%的SEBS-g_MAH(SEBS接枝馬來(lái)酸酐)，如科騰公司生產(chǎn)的，商品牌號(hào)為FX1901G;該增韌劑在聚醚酰亞胺復(fù)合材料中的重量百分含量為3 6%。通過(guò)選用該SEBS接枝馬來(lái)酸酐作為增韌劑，在對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行增韌改性的同時(shí)，
不會(huì)影響復(fù)合材料的整體相容性。該增韌劑還可以選用本領(lǐng)域中常用的其他增韌劑。該抗氧劑沒(méi)有限制，例如四[β_ (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯,三(2，4-二叔丁基)亞磷酸苯酯,選用Ciba公司生產(chǎn)，商品牌號(hào)分別為IrganoxlOlO,和IrganoxieS ;該潤(rùn)滑劑沒(méi)有限制，例如選用聚硅氧烷類(lèi)，如瓦克公司生產(chǎn)的，商品牌號(hào)L5-4。本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)一步提供上述聚醚酰亞胺復(fù)合材料制備方法，包括如下步驟步驟SOl，制備第一混合物按配方稱(chēng)取該聚苯醚、聚醚酰亞胺、相容劑、增韌劑，將該聚苯醚、聚醚酰亞胺、相容劑、增韌劑混合，得到第一混合物；步驟S02，制備第二混合物按配方稱(chēng)取該抗氧劑及潤(rùn)滑劑，將該抗氧劑及潤(rùn)滑劑和該第一混合物混合，得到第二混合物；步驟S03，熔融擠出將該第二混合物融融擠出，得到聚醚酰亞胺復(fù)合材料。步驟SOl中，該聚苯醚、聚醚酰亞胺、相容劑、增韌劑和前述的相同，在此不重復(fù)闡述。步驟SOl中按配方稱(chēng)取各個(gè)組分后，將各個(gè)組分導(dǎo)入攪拌設(shè)備，混合均勻，得到第一混合物；步驟S02中，該抗氧劑和潤(rùn)滑劑和前述相同，在此不重復(fù)闡述。步驟S02中，稱(chēng)取抗氧劑及潤(rùn)滑劑后，將該抗氧劑、潤(rùn)滑劑及步驟SOl得到的第一混合物料一起放入到混合器中混合直到均勻，得到第二混合物。步驟S03中，將該第二混合物加入至單螺桿擠出機(jī)或雙螺桿擠出機(jī)的加料斗中，將該第二混合物熔融擠出，造粒，得到聚醚酰亞胺復(fù)合材料，熔融擠出的工藝條件為一區(qū)溫度310-320 °C，二區(qū)溫度320-330 °C，三區(qū)溫度320-330 °C，四區(qū)溫度310-320°C，機(jī)頭 320-330°C，停留時(shí)間 2 3min，壓力為 12_18MPa。本發(fā)明實(shí)施例聚醚酰亞胺復(fù)合材料制備方法，通過(guò)使用聚苯醚代替部分聚醚酰亞胺，使生產(chǎn)成本大大降低，該制備方法操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效益高，非常適于工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)一步提供上述聚醚酰亞胺復(fù)合材料在汽車(chē)、電子器件、醫(yī)療設(shè)備中的應(yīng)用。以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)上述聚醚酰亞胺復(fù)合材料及其制備方法進(jìn)行詳細(xì)闡述。
實(shí)施例I本發(fā)明實(shí)施例聚醚酰亞胺復(fù)合材料包括如下重量百分含量的組分
聚苯醚25%
聚醚醜亞驗(yàn)63%
相容劑1%
增韌劑4%
抗氧劑0.4%
潤(rùn)滑劑0.6%該相容劑選自聚苯醚接枝馬來(lái)酸酐。本發(fā)明實(shí)施例聚醚酰亞胺復(fù)合材料制備方法，包括如下步驟將聚苯醚按重量比為25%(以下均為重量百分含量)，聚醚酰亞胺63%，PP0-g_MAH7%，SEBS-g-MAH 4%，稱(chēng)好倒入攪拌器，攪拌均勻，得到第一混合物；再按1010/1680. 2/0. 2%，潤(rùn)滑劑O. 6%稱(chēng)好，倒入含第一混合物的攪拌器攪拌均勻，得到第二混合物；將第二混合物加入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成復(fù)合材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)溫度310°C，二區(qū)溫度330°C，三區(qū)溫度330°C，四區(qū)溫度320°C，機(jī)頭330°C，停留時(shí)間2 3min，壓力為16MPa。實(shí)施例2本發(fā)明實(shí)施例聚醚酰亞胺復(fù)合材料包括如下重量百分含量的組分
聚笨醚44%
聚醚醜亞騰44%
相容劑7%
增韌削4%
抗氧削0.4%
潤(rùn)滑削0.6%該相容劑選自聚苯醚接枝馬來(lái)酸酐。本發(fā)明實(shí)施例聚醚酰亞胺復(fù)合材料制備方法，包括如下步驟將聚苯醚按重量比為44%(以下均為重量百分含量)，聚醚酰亞胺44%，PP0-g_MAH7%，SEBS-g-MAH 4%，稱(chēng)好倒入攪拌器，攪拌均勻，得到第一混合物；
再按1010/1680. 2/0. 2%，潤(rùn)滑劑O. 6%稱(chēng)好，倒入含第一混合物的攪拌器攪拌均勻，得到第二混合物；將第二混合物加入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成復(fù)合材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)溫度310°C，二區(qū)溫度330°C，三區(qū)溫度330°C，四區(qū)溫度320°C，機(jī)頭330°C，停留時(shí)間2 3min，壓力為16MPa。實(shí)施例3本發(fā)明實(shí)施例聚醚酰亞胺復(fù)合材料包括如下重量百分含量的組分
聚苯醚55%
聚醚醜亞媵33%
相容劑7%
增韌劑4%
抗氧劑0.4 /
潤(rùn)滑劑0.6%該相容劑選自聚苯醚接枝馬來(lái)酸酐。本發(fā)明實(shí)施例聚醚酰亞胺復(fù)合材料制備方法，包括如下步驟將聚苯醚按重量比為55%(以下均為重量百分含量)，聚醚酰亞胺33%，PP0-g_MAH7%，SEBS-g-MAH 4%，稱(chēng)好倒入攪拌器，攪拌均勻，得到第一混合物；再按1010/1680. 2/0. 2%，潤(rùn)滑劑O. 6%稱(chēng)好，倒入含第一混合物的攪拌器攪拌均勻，得到第二混合物；將第二混合物加入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成復(fù)合材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)溫度310°C，二區(qū)溫度330°C，三區(qū)溫度330°C，四區(qū)溫度320°C，機(jī)頭330°C，停留時(shí)間2 3min，壓力為16MPa。實(shí)施例4本發(fā)明實(shí)施例聚醚酰亞胺復(fù)合材料包括如下重量百分含量的組分聚苯SI55%
聚醚酰亞媵33%
相容剩8%
增韌劑3%
抗氧劑0.4% 潤(rùn)滑劑0.6%該相容劑選自聚苯醚接枝馬來(lái)酸酐。本發(fā)明實(shí)施例聚醚酰亞胺復(fù)合材料制備方法，包括如下步驟將聚苯醚按重量比為55%(以下均為重量百分含量)，聚醚酰亞胺33%，PP0-g_MAH8%，SEBS-g-MAH 3%，稱(chēng)好倒入攪拌器，攪拌均勻，得到第一混合物；再按1010/1680. 2/0. 2%，潤(rùn)滑劑O. 6%稱(chēng)好，倒入含第一混合物的攪拌器攪拌均勻，得到第二混合物；將第二混合物加入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成復(fù)合材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)溫度310°C，二區(qū)溫度330°C，三區(qū)溫度330°C，四區(qū)溫度320°C，機(jī)頭330°C，停留時(shí)間2 3min，壓力為16MPa。實(shí)施例5本發(fā)明實(shí)施例聚醚酰亞胺復(fù)合材料包括如下重量百分含量的組分
聚苯醚56%
聚醚醜亞腰33%
相容劑5%增韌劑6%抗氧劑0.4%潤(rùn)滑劑0.6%該相容劑選自聚苯醚接枝馬來(lái)酸酐。本發(fā)明實(shí)施例聚醚酰亞胺復(fù)合材料制備方法，包括如下步驟將聚苯醚按重量比為55%(以下均為重量百分含量)，聚醚酰亞胺33%，PP0-g_MAH5%，SEBS-g-MAH 6%，稱(chēng)好倒入攪拌器，攪拌均勻，得到第一混合物；再按1010/1680. 2/0. 2%，潤(rùn)滑劑O. 6%稱(chēng)好，倒入含第一混合物的攪拌器攪拌均勻，得到第二混合物；將第二混合物加入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成復(fù)合材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)溫度310°C，二區(qū)溫度330°C，三區(qū)溫度330°C，四區(qū)溫度320°C，機(jī)頭330°C，停留時(shí)間2 3min，壓力為16MPa。對(duì)比例I本對(duì)比例復(fù)合材料制備方法，包括如下步驟將聚苯醚按重量比為88% (以下均為重量比)，PPO-g-MAH 7%，SEBS-g-MAH 4%，稱(chēng)好倒入攪拌器，攪拌均勻，再按1010/1680. 2/0. 2%，潤(rùn)滑劑O. 6%稱(chēng)好，倒入攪拌器攪拌均勻。將混合好的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成復(fù)合材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)溫度310°C，二區(qū)溫度330°C，三區(qū)溫度330°C，四區(qū)溫度320°C，機(jī)頭330°C，停留時(shí)間2 3min，壓力為16MPa。對(duì)比例2本對(duì)比例復(fù)合材料制備方法，包括如下步驟將聚醚酰亞胺按重量比為88 % (以下均為重量比)，PP0-g-MAH7 %,SEBS-g-MAH4%，稱(chēng)好倒入攪拌器，攪拌均勻，再按1010/1680. 2/0. 2%，潤(rùn)滑劑O. 6%稱(chēng)好，倒入攪拌器攪拌均勻。將混合好的物料加入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成復(fù)合材料。其中，螺桿各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)溫度310°C，二區(qū)溫度330°C，三區(qū)溫度330°C，四區(qū)溫度320°C，機(jī)頭330°C，停留時(shí)間2 3min，壓力為16MPaa。對(duì)比例3的材料為100%的聚苯醚；對(duì)比例4的材料為100%的聚醚酰亞胺。性能測(cè)試?yán)鞆?qiáng)度按GB/T1040標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試，試樣類(lèi)型為II型試樣，樣條尺寸(mm) :115(長(zhǎng))X (6±0.04)(中間平行部分寬度)X2 (厚度)，拉伸速度為200mm/min ;彎曲強(qiáng)度和彎曲模量按GB9341/T標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)。試樣類(lèi)型為試樣尺寸(mm):(80±0· 4) X (10±0· I) X (4±0· 02)，彎曲速度為 20mm/min ；熱變形測(cè)試按照ASTM D648標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試，試樣類(lèi)型為試樣尺寸(mm):(128±0. 2)Χ (13±0· 04) X (6· 4±0· 02).測(cè)試壓力為 I. 82MPa，單位為。C。實(shí)施例I 3、對(duì)比例I 4的組分與性能測(cè)試結(jié)果如表I。
權(quán)利要求
1.一種聚醚酰亞胺復(fù)合材料，包括如下重量百分含量的組分聚苯醚25 ~ 55%聚醚醜亞胺30 ~ 65%相容劑5~10%增韌劑3~6%抗氧劑0.2 ~ 0.4%潤(rùn)滑劑0.4 ~ 0.8% 所述相容劑選自聚苯醚接枝馬來(lái)酸酐。
2.如權(quán)利要求I所述的聚醚酰亞胺復(fù)合材料，其特征在于，所述聚苯醚的特性粘度為O.35-0. 5dl/g。
3.如權(quán)利要求I所述的聚醚酰亞胺復(fù)合材料，其特征在于，所述聚苯醚的重量百分含量為30 40%。
4.如權(quán)利要求I所述的聚醚酰亞胺復(fù)合材料，其特征在于，所述聚醚酰亞胺的重量百分含量為40 50%。
5.如權(quán)利要求I所述的聚醚酰亞胺復(fù)合材料，其特征在于，所述聚苯醚接枝馬來(lái)酸酐的接枝率為I. O 1.7%。
6.如權(quán)利要求I所述的聚醚酰亞胺復(fù)合材料，其特征在于，所述相容劑的重量百分含量為6 9 %。
7.如權(quán)利要求I所述的聚醚酰亞胺復(fù)合材料，其特征在于，所述增韌劑選自SEBS接枝馬來(lái)酸酐。
8.如權(quán)利要求I 7任一項(xiàng)所述的聚醚酰亞胺復(fù)合材料制備方法，包括如下步驟 按配方稱(chēng)取所述聚苯醚、聚醚酰亞胺、相容劑、增韌劑，將所述聚苯醚、聚醚酰亞胺、相容劑、增韌劑混合，得到第一混合物； 按配方稱(chēng)取所述抗氧劑及潤(rùn)滑劑，將所述抗氧劑及潤(rùn)滑劑和所述第一混合物混合，得到第二混合物； 將所述第二混合物融融擠出，得到聚醚酰亞胺復(fù)合材料。
9.如權(quán)利要求8所述的聚醚酰亞胺復(fù)合材料制備方法，其特征在于，所述融融擠出的工藝條件為 一區(qū)溫度310-320°C，二區(qū)溫度320-330°C，三區(qū)溫度320_330°C，四區(qū)溫度310_320°C，機(jī)頭320-330°C，停留時(shí)間2 3min，壓力為12_18MPa。
10.如權(quán)利要求I 7任一項(xiàng)所述的聚醚酰亞胺復(fù)合材料汽車(chē)、電子器件、醫(yī)療設(shè)備、汽車(chē)的前大燈裝飾圈，光纖接頭，高溫消毒手術(shù)盤(pán)中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明適用于工程塑料領(lǐng)域，提供了一種聚醚酰亞胺復(fù)合材料，其制備方法和應(yīng)用。該聚醚酰亞胺復(fù)合材料包括聚苯醚、聚醚酰亞胺、相容劑、增韌劑等。本發(fā)明聚醚酰亞胺復(fù)合材料，通過(guò)使用聚苯醚代替部分聚醚酰亞胺，降低了聚醚酰亞胺的用量，使聚醚酰亞胺的生產(chǎn)成本大大降低；通過(guò)使用聚苯醚接枝馬來(lái)酸酐作為相容劑，改善聚苯醚和聚醚酰亞胺之間的界面相容性，使得聚苯醚和聚醚酰亞胺之間良好相容；本發(fā)明實(shí)施例聚醚酰亞胺復(fù)合材料制備方法，通過(guò)使用聚苯醚代替部分聚醚酰亞胺，使生產(chǎn)成本大大降低，該制備方法操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效益高，非常適于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C08L79/08GK102850796SQ201210292129
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月16日
發(fā)明者徐東, 徐永, 周兵 申請(qǐng)人:深圳市科聚新材料有限公司