一種耐汽油玻纖增強(qiáng)sPS復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于改性塑料領(lǐng)域，具體涉及一種耐汽油玻纖增強(qiáng)sPS復(fù)合材料及其制備 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 間規(guī)聚苯乙烯（sPS)由日本出光公司于1985年發(fā)明并于1997年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。 sPS具有優(yōu)良的結(jié)晶性能，而該性能也賦予其優(yōu)良的耐熱、耐化學(xué)腐蝕、耐蒸汽和耐溶劑性 等特點(diǎn)。sPS材料經(jīng)過增強(qiáng)（如玻纖增強(qiáng))后，具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度和耐熱性能，同時能夠承 受酸、堿、鹽和酒精等化學(xué)物質(zhì)，非常適合作為結(jié)構(gòu)件用于機(jī)械化工領(lǐng)域中。但是，對于機(jī)械 化工中經(jīng)常出現(xiàn)的汽油，sPS的耐受性比較差，很容易出現(xiàn)開裂情況。
[0003] 中國專利CN 1164670C公布了一種間規(guī)聚苯乙烯/聚酰胺復(fù)合材料的制備方法，其 通過在sPS和PA6中加入磺化sPS以改善相容性，提高SPS/PA6的性能（主要是沖擊強(qiáng)度），但 是由于磺化基團(tuán)與PA66基團(tuán)反應(yīng)速度和能力稍差，影響sPS和PA66的相容性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為解決現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足之處，本發(fā)明首要目的在于提供一種可以耐受汽油 同時具有優(yōu)異機(jī)械性能和耐熱性能的玻纖增強(qiáng)sPS復(fù)合材料，可以用于對以上三方面性能 要求較高的機(jī)械化工等領(lǐng)域。
[0005] 本發(fā)明的另一目的在于提供上述耐汽油玻纖增強(qiáng)sPS復(fù)合材料的制備方法。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0007] -種耐汽油玻纖增強(qiáng)sPS復(fù)合材料，該復(fù)合材料由sPS(間規(guī)聚苯乙烯）、PA66(尼龍 66)、玻纖(玻璃纖維）、增韌劑、相容劑、抗氧劑和潤滑劑組成，以重量百分比計算，各組分用 量如下： sPS 20 ~60% PA66 20-50% 玻纖 10~30%
[0008] 增韌劑. 3~10% 相容劑 2~6% 抗氧劑 0.2~0.6% 潤滑劑 0.4~0.8%，
[0009]所述的相容劑為sPS-g_MAH(間規(guī)聚苯乙烯接枝馬來酸酐），相容劑的一端含有 sPS，另一端含有與PA66和玻纖表面極性基團(tuán)反應(yīng)的MAH，能夠提高sPS與PA66以及sPS與玻 纖的結(jié)合，起到更好的相容作用。
[0010]為了改善sPS耐汽油性能，同時保證材料仍然保持優(yōu)異的機(jī)械性能和耐熱性，本發(fā) 明擬加入耐汽油性能優(yōu)異，同時具有優(yōu)異耐熱性能的尼龍66(PA66)。但是sPS為非極性聚合 物，而PA66為極性聚合物，兩者相容性差，直接共混得到SPS/PA66合金性能較差，不能滿足 應(yīng)用要求。
[0011 ]為了解決sPS和PA66的相容性問題，本發(fā)明采用極性更高的馬來酸酐(ΜΑΗ)接枝的 sPS為相容劑。
[0012]優(yōu)選地，所述的sPS為高抗沖間規(guī)聚苯乙烯，其懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度大于lOKJ/m2 (IS0180,23〇C)〇
[0013] 優(yōu)選地，所述的PA66,其特征粘度為2.0~3.4。相對粘度低于2.0的尼龍66的分子 量過低，材料力學(xué)性能較差;而相對粘度高于3.4的尼龍66流動性差，帶來加工困難。
[0014] 優(yōu)選地，所述的玻纖為無堿玻璃纖維，且單絲直徑為7~17μπι，短切長度3~24mm。 直徑小于7μπι的纖維制備困難，而且在復(fù)合材料加工過程中容易磨損，強(qiáng)度損失很大;直徑 大于17μπι的玻纖會影響與樹脂的結(jié)合，同樣影響復(fù)合材料的性能。為了增加玻纖與樹脂的 結(jié)合力，玻纖表面采用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行處理。
[0015] 優(yōu)選地，所述的增韌劑為POE-g-MAH(聚氧化乙烯接枝馬來酸酐）。
[0016] 本發(fā)明采用聚烯烴彈性體(Ρ0Ε)接枝馬來酸酐對材料進(jìn)行增韌，以提高材料的沖 擊強(qiáng)度，同時進(jìn)一步提高材料的耐汽油性。
[0017] 優(yōu)選地，所述的抗氧劑為受阻酚、亞磷酸酯組成的復(fù)配抗氧體系。
[0018] 優(yōu)選地，所述的潤滑劑為季戊四醇硬脂酸酯。
[0019] -種制備上述耐汽油玻纖增強(qiáng)sPS復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：以重量百 分比計，將20~60%sPS、20~50%PA66、3~10%增韌劑劑、2~6%相容劑、0.2~0.6%抗氧 劑和0.4~0.8 %潤滑劑加入到高速混合機(jī)混合，然后加入擠出機(jī)主喂料斗，在側(cè)喂料斗加 入10~30 %的玻纖，通過雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，制得耐汽油玻纖增強(qiáng)sPS復(fù)合材料。
[0020] 優(yōu)選地，上述混合溫度60~100°C，混合時間為3~6min;雙螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速為 300 ~500r/min，溫度為 260 ~300°C。
[0021] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：
[0022] (1)PA66具有優(yōu)異的耐汽油性能，其加入可以大大改善sPS耐汽油性，拓展其使用 范圍；
[0023] (2)相對于PA6等其他常見尼龍樹脂，PA66具有優(yōu)異的耐熱性能，其加入對sPS的耐 熱性影響不大；
[0024] (3)采用POE-g-MAH作為增韌劑，可以通過改善樹脂與玻纖的界面結(jié)合改善sPS復(fù) 合材料的界面均一性，改善材料的耐汽油性能，同時Ρ0Ε的組成成份乙烯和辛烯具有優(yōu)異的 耐汽油性能，能夠進(jìn)一步改善sPS復(fù)合材料的耐汽油性能；
[0025] (4)采用sPS-g-MAH作為相容劑，能夠提高sPS樹脂與PA66樹脂以及sPS樹脂與玻纖 的界面結(jié)合，改善sPS復(fù)合材料界面均一 1性，提高復(fù)合材料的耐汽油性能。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此， 所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施 例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于 本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0027] 本發(fā)明實(shí)施例和對比例均按照標(biāo)準(zhǔn)要求注塑成測試用的標(biāo)準(zhǔn)樣條并進(jìn)行測試。其 中，拉伸強(qiáng)度按照IS0527標(biāo)準(zhǔn)。耐汽油測試標(biāo)準(zhǔn)如下：（1)將拉伸樣條放置于裝有95號汽油 的密閉玻璃瓶中，樣條完全浸泡在汽油中；（2)將裝有樣條的玻璃瓶放置于80°C的恒溫烘箱 中；（3)每隔一定時間將樣條取出，取出表面油跡后放置于23°C，濕度50%的培養(yǎng)箱中24小 時后進(jìn)行拉伸測試，每個條件測試5根樣條并以平均值為測試結(jié)果，并計算拉伸強(qiáng)度相對于 初始拉伸強(qiáng)度的百分比。
[0028] 本發(fā)明實(shí)施例和對比例中用到的原料如下：
[0029] SPS:XAREC? S105(懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度20KJ/m2，IS0180,23°C)，日本出光 (Idemitsu)公司；
[0030] PA66:PA66EPR27(特征粘度2.7)，神馬實(shí)業(yè)股份有限公司；
[0031] 玻纖ECS3014B:單絲直徑13μm，短切長度4.5mm，重慶國際復(fù)合材料有限公司；
[0032]增韌劑:FUSN493D(P0E-g-MAH)，美國杜邦(DuPont)公司；FG1901 (SEBS-g-MAH)，美 國科騰(Kraton)公司；
[0033]相容劑:9012PA(sPS-g-MAH)，德國畢克(BYK)公司；
[0034] 抗氧劑:受阻酚1098(N，N'_雙-(3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰基）己二胺）， 亞磷酸酯S_9228(雙(2,4 一二酷基)季戊四醇二亞磷酸酯），美國都福(Dover)公司；
[0035]潤滑劑:PETS(季戊四醇硬脂酸酯），美國龍沙(Lonza)公司。
[0036] 實(shí)施例1
[0037] -種耐汽油玻纖增強(qiáng)sPS復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：
[0038] (1)按表1中sPS、PA66、增韌劑、相容劑、玻纖、抗氧劑和潤滑劑的量稱取原料；
[0039] (2)將sPS、PA66、增韌劑、相容劑、抗氧劑和潤滑劑于80 °C混合4min，然后加入擠出 機(jī)主喂