專利名稱：復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚苯硫醚復(fù)合材料及其制備方法，特別是涉及一種復(fù)配纖維增強(qiáng) 抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚苯硫醚(PPS)的分子結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，分子結(jié)構(gòu)對(duì)稱，易于結(jié)晶，無極性，電性能 好，不吸水。分子主鏈由苯環(huán)和硫原子交替排列，大量的苯環(huán)賦予聚苯硫醚以剛性，大量的 硫醚鍵又提供柔順性。由于聚苯硫醚獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，使得其具有良好的耐高溫和熱穩(wěn)定性、 優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕性、優(yōu)異的物理力學(xué)性能、良好的黏接性能、良好的尺寸穩(wěn)定性、優(yōu)良的 阻燃性、良好的電性能。正是聚苯硫醚樹脂具有諸多優(yōu)異的性能，使得其廣泛應(yīng)用于機(jī)械、 電子、化工和航空航天領(lǐng)域。由于玻纖增強(qiáng)聚苯硫醚復(fù)合材料其體積電阻率一般在IO15至1016Q.cm的范圍， 使其在抗靜電要求較高的環(huán)節(jié)中難以使用，因此對(duì)玻纖增強(qiáng)聚苯硫醚復(fù)合材料抗靜電的研 究成為了重要的研究方向。目前較為常見的方法有1)加入抗靜電劑(如季銨鹽類、磺酸 鹽類、烷基磷酸酯類、磺酸基甜菜堿類或烷基醇酰胺類等等)；2)加入導(dǎo)電炭黑；3)加入 碳纖維。這三種方法均存在一定的問題，聚苯硫醚樹脂為特種工程塑料，其加工溫度較高 (270至330°C)，常用的抗靜電劑難以在此加工溫度使用。通過添加導(dǎo)電炭黑實(shí)現(xiàn)抗靜電 的目的，其添加量較高，較高量的導(dǎo)電炭黑的加入，使得其難以較好的分散在聚苯硫醚復(fù)合 材料中，使得通過添加導(dǎo)電炭黑來實(shí)現(xiàn)抗靜電作用的聚苯硫醚復(fù)合材料力學(xué)性能有明顯的 下降。加入碳纖維能較好的實(shí)現(xiàn)抗靜電作用，但其成本較高，使得其在工業(yè)應(yīng)用中受到了限 制。本發(fā)明的重點(diǎn)就是根據(jù)目前增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料所存在的問題，提供一 種即滿足其抗靜電和力學(xué)性能的要求，同時(shí)大大降低了成本的增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材 料的制備方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是通過玻璃纖維和碳纖維復(fù)配技術(shù)得到一種即滿足較 高的抗靜電要求(體積電阻率< 105Ω.cm)，同時(shí)保持較高的力學(xué)性能的聚苯硫醚復(fù)合材 料。本發(fā)明還要提供該復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料的制備方法。本發(fā)明的目的是通過下列技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的—種復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料，包括下列重量百分比的組分聚苯 硫醚樹脂50至55%、碳纖維15至25%、玻璃纖維15至25%、偶聯(lián)劑0. 5至1. 5%、抗氧劑 0.5至1%、增韌劑3至7%。所述碳纖維為嫘縈系碳纖維、PAN基碳纖維、浙青基碳纖維或氣相成長(zhǎng)碳纖維中的一種。所述玻璃纖維包括無堿纖維、中堿纖維、高堿纖維、高硅氧纖維或石英纖維中的一種。所述偶聯(lián)劑包括硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、磷酸酯偶聯(lián)劑或硼酸 酯偶聯(lián)劑中的一種或幾種復(fù)配。所述抗氧劑包括β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯)丙酸十八碳醇酯、四[β-(3， 5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、N，N’ -1，6-亞已基-雙[3-(3，5-二叔丁 基-4-羥基苯基)丙酰胺、三(2，4_ 二叔丁基苯基)亞磷酸酯中的一種或幾種復(fù)配。所述增韌劑為無規(guī)乙烯_丙烯酸酯_馬來酸酐三元共聚物、無規(guī)乙烯_丙烯酸 酯_甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物、馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠或馬來酸酐接枝聚烯 烴彈性體中的一種或幾種復(fù)配。本發(fā)明還提供了上述復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料的制備方法，包括以 下步驟1)配料步驟將聚苯硫醚樹脂50至55 %、碳纖維15至25 %、玻璃纖維15至25 %、偶聯(lián)劑0. 5至 1. 5%、抗氧劑0. 5至1%、增韌劑3至7%加入高速配料攪拌機(jī)中，速度為1000 1300rpm 高速混合1至3分鐘；2)擠出步驟將混合后的預(yù)混料置于雙螺桿中經(jīng)熔融擠出造粒，其擠出工藝為雙螺桿機(jī)溫度 區(qū)一段溫度270至300°C、二段溫度280至310°C、三段溫度285至310°C、四段溫度290 至315 °C、五段溫度295至315 °C、機(jī)頭溫度295至315 °C;主機(jī)頻率30至35Hz ；喂料頻率 10至15Hz ；切粒機(jī)轉(zhuǎn)速300至800r/min ；將擠出的物料冷卻，送入切粒機(jī)中切粒，即制得 復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料。從本發(fā)明的上述技術(shù)特征可以看出，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于利用玻璃纖維和碳纖維 復(fù)配技術(shù)，在較好地保持了聚苯硫醚復(fù)合材料力學(xué)性能的同時(shí)，使得其具有較好的抗靜電 性能，而且較大幅度降低了聚苯硫醚復(fù)合材料成本。另外，本發(fā)明復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯 硫醚復(fù)合材料的熔體流動(dòng)性好，易注塑成型，長(zhǎng)期使用溫度為200至220°C。
具體實(shí)施例方式下面通過結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明實(shí)施例1本實(shí)施例中采用下列重量百分比的組分聚苯硫醚樹脂53.7%、嫘縈系碳纖維 15%、無堿纖維25%、無規(guī)乙烯-丙烯酸酯-馬來酸酐三元共聚物5%、硅烷偶聯(lián)劑0. 6%、 β -(3，5- 二叔丁基-4-羥基苯)丙酸十八碳醇酯0. 7%。將上述比例的各組分加入高速配料攪拌機(jī)中，高速混合1分鐘；將混合后的預(yù)混 料置于雙螺桿中經(jīng)熔融擠出造粒，其擠出工藝為雙螺桿機(jī)溫度區(qū)一段溫度270°C、二段 溫度280°C、三段溫度285°C、四段溫度290°C、五段溫度295°C、機(jī)頭溫度295°C ；主機(jī)頻率 30Hz ；喂料頻率10Hz ；切粒機(jī)轉(zhuǎn)速300r/min ；將擠出的物料冷卻，送入切粒機(jī)中切粒，將 切好的粒子打包，即制得復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料。將制得的復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料檢測(cè)后得到其性能檢測(cè)結(jié)果為 體積電阻率為8. 9 X IO5 Ω. cm ；拉伸強(qiáng)度為160MPa ；彎曲強(qiáng)度為220MPa ；懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度為 12KJ/m2。實(shí)施例2本實(shí)施例中采用下列重量百分比的組分聚苯硫醚樹脂54.7%、嫘縈系碳纖維 18%、無堿纖維22%、無規(guī)乙烯-丙烯酸酯-馬來酸酐三元共聚物3. 5%、硅烷偶聯(lián)劑1%、 β -(3，5- 二叔丁基-4-羥基苯)丙酸十八碳醇酯0. 8%。將上述比例的各組分加入高速配料攪拌機(jī)中，高速混合3分鐘；將混合后的預(yù)混 料置于雙螺桿中經(jīng)熔融擠出造粒，其擠出工藝為雙螺桿機(jī)溫度區(qū)一段溫度280°C、二段 溫度285°C、三段溫度290°C、四段溫度290°C、五段溫度295°C、機(jī)頭溫度300°C ；主機(jī)頻率 35Hz ；喂料頻率15Hz ；切粒機(jī)轉(zhuǎn)速500r/min ；將擠出的物料冷卻，送入切粒機(jī)中切粒，將 切好的粒子打包，即制得復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料。將制得的復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料檢測(cè)后得到其性能檢測(cè)結(jié)果為 體積電阻率為3. 3 X IO5 Ω. cm ；拉伸強(qiáng)度為165MPa ；彎曲強(qiáng)度為225MPa ；懸臂梁缺口沖擊強(qiáng) 度為 10KJ/m2。實(shí)施例3本實(shí)施例中采用下列重量百分比的組分聚苯硫醚樹脂54. 1%、PAN基碳纖維 15%、無堿纖維25%、無規(guī)乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物4%、硅烷 偶聯(lián)劑1%、β _(3，5-二叔丁基-4-羥基苯)丙酸十八碳醇酯0.9%。將上述比例的各組分加入高速配料攪拌機(jī)中，高速混合1分鐘；將混合后的預(yù)混 料置于雙螺桿中經(jīng)熔融擠出造粒，其擠出工藝為雙螺桿機(jī)溫度區(qū)一段溫度280°C、二段 溫度290°C、三段溫度295°C、四段溫度295°C、五段溫度295°C、機(jī)頭溫度300°C ；主機(jī)頻率 35Hz ；喂料頻率15Hz ；切粒機(jī)轉(zhuǎn)速600r/min ；將擠出的物料冷卻，送入切粒機(jī)中切粒，將 切好的粒子打包，即制得復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料。將制得的復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料檢測(cè)后得到其性能檢測(cè)結(jié)果為 體積電阻率為6. 1 X IO6 Ω . cm ；拉伸強(qiáng)度為155MPa ；彎曲強(qiáng)度為215MPa ；懸臂梁缺口沖擊強(qiáng) 度為 llKJ/m2。實(shí)施例4本實(shí)施例中采用下列重量百分比的組分聚苯硫醚樹脂53%、PAN基碳纖維20%、 無堿纖維20%、無規(guī)乙烯-丙烯酸酯-馬來酸酐三元共聚物5%、硅烷偶聯(lián)劑1%、β - (3， 5- 二叔丁基-4-羥基苯)丙酸十八碳醇酯1 %。將上述比例的各組分加入高速配料攪拌機(jī)中，高速混合2分鐘；將混合后的預(yù)混 料置于雙螺桿中經(jīng)熔融擠出造粒，其擠出工藝為雙螺桿機(jī)溫度區(qū)一段溫度270°C、二段 溫度280°C、三段溫度285°C、四段溫度290°C、五段溫度295°C、機(jī)頭溫度295°C ；主機(jī)頻率 30Hz ；喂料頻率10Hz ；切粒機(jī)轉(zhuǎn)速500r/min ；將擠出的物料冷卻，送入切粒機(jī)中切粒，將 切好的粒子打包，即制得復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料。將制得的復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料檢測(cè)后得到其性能檢測(cè)結(jié)果為 體積電阻率為5. 2Χ105Ω. cm ；拉伸強(qiáng)度為150MPa ；彎曲強(qiáng)度為206MPa ；懸臂梁缺口沖擊強(qiáng) 度為 13KJ/m2。實(shí)施例5本實(shí)施例中采用下列重量百分比的組分聚苯硫醚樹脂54.8%、嫘縈系碳纖維17%、中堿纖維23%、無規(guī)乙烯-丙烯酸酯-馬來酸酐三元共聚物3. 4%、硅烷偶聯(lián)劑 0.8%, β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯)丙酸十八碳醇酯1%。將上述比例的各組分加入高速配料攪拌機(jī)中，高速混合3分鐘；將混合后的預(yù)混 料置于雙螺桿中經(jīng)熔融擠出造粒，其擠出工藝為雙螺桿機(jī)溫度區(qū)一段溫度280°C、二段 溫度285°C、三段溫度290°C、四段溫度290°C、五段溫度295°C、機(jī)頭溫度310°C ；主機(jī)頻率 35Hz ；喂料頻率15Hz ；切粒機(jī)轉(zhuǎn)速500r/min ；將擠出的物料冷卻，送入切粒機(jī)中切粒，將 切好的粒子打包，即制得復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料。將制得的復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料檢測(cè)后得到其性能檢測(cè)結(jié)果為 體積電阻率為5. 6Χ105Ω. cm ；拉伸強(qiáng)度為160MPa ；彎曲強(qiáng)度為220MPa ；懸臂梁缺口沖擊強(qiáng) 度為 10. 5KJ/m2。實(shí)施例6本實(shí)施例中采用下列重量百分比的組分聚苯硫醚樹脂53. 5%、PAN基碳纖維 16 %、中堿纖維24 %、無規(guī)乙烯-丙烯酸酯-馬來酸酐三元共聚物4. 5 %、鈦酸酯偶聯(lián)劑 1%、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯1%。將上述比例的各組分加入高速配料攪拌機(jī)中，高速混合2分鐘；將混合后的預(yù)混 料置于雙螺桿中經(jīng)熔融擠出造粒，其擠出工藝為雙螺桿機(jī)溫度區(qū)一段溫度275°C、二段 溫度280°C、三段溫度285°C、四段溫度290°C、五段溫度295°C、機(jī)頭溫度295°C ；主機(jī)頻率 35Hz ；喂料頻率15Hz ；切粒機(jī)轉(zhuǎn)速600r/min ；將擠出的物料冷卻，送入切粒機(jī)中切粒，將 切好的粒子打包，即制得復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料。將制得的復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料檢測(cè)后得到其性能檢測(cè)結(jié)果為 體積電阻率為8. 2 X IO5 Ω. cm ；拉伸強(qiáng)度為155MPa ；彎曲強(qiáng)度為212MPa ；懸臂梁缺口沖擊強(qiáng) 度為 llKJ/m2。實(shí)施例7本實(shí)施例中采用下列重量百分比的組分聚苯硫醚樹脂53%、浙青基碳纖維 17%、中堿纖維23%、無規(guī)乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物5%、鈦酸 酯偶聯(lián)劑1 %、四[β _ (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯1 %。將上述比例的各組分加入高速配料攪拌機(jī)中，高速混合3分鐘；將混合后的預(yù)混 料置于雙螺桿中經(jīng)熔融擠出造粒，其擠出工藝為雙螺桿機(jī)溫度區(qū)一段溫度280°C、二段 溫度285°C、三段溫度290°C、四段溫度290°C、五段溫度295°C、機(jī)頭溫度310°C ；主機(jī)頻率 30Hz ；喂料頻率10Hz ；切粒機(jī)轉(zhuǎn)速500r/min ；將擠出的物料冷卻，送入切粒機(jī)中切粒，將 切好的粒子打包，即制得復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料。將制得的復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料檢測(cè)后得到其性能檢測(cè)結(jié)果為 體積電阻率為7. 2Χ106Ω. cm ；拉伸強(qiáng)度為155MPa ；彎曲強(qiáng)度為210MPa ；懸臂梁缺口沖擊強(qiáng) 度為 12. 5KJ/m2。實(shí)施例8本實(shí)施例中采用下列重量百分比的組分聚苯硫醚樹脂53.7%、浙青基碳纖維 15%、無堿纖維25%、無規(guī)乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物5%、鈦酸 酯偶聯(lián)劑0.6%、β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯)丙酸十八碳醇酯0.7%。將上述比例的各組分加入高速配料攪拌機(jī)中，高速混合1分鐘；將混合后的預(yù)混
6料置于雙螺桿中經(jīng)熔融擠出造粒，其擠出工藝為雙螺桿機(jī)溫度區(qū)一段溫度270°C、二段 溫度280°C、三段溫度285°C、四段溫度290°C、五段溫度295°C、機(jī)頭溫度295°C ；主機(jī)頻率 30Hz ；喂料頻率10Hz ；切粒機(jī)轉(zhuǎn)速300r/min ；將擠出的物料冷卻，送入切粒機(jī)中切粒，將 切好的粒子打包，即制得復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料。將制得的復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料檢測(cè)后得到其性能檢測(cè)結(jié)果為 體積電阻率為7. 9Χ105Ω. cm ；拉伸強(qiáng)度為165MPa ；彎曲強(qiáng)度為220MPa ；懸臂梁缺口沖擊強(qiáng) 度為 12KJ/m2。實(shí)施例9本實(shí)施例中采用下列重量百分比的組分聚苯硫醚樹脂53. 1%、浙青基碳纖維 20%、中堿纖維20%、無規(guī)乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物5. 5%、硅 烷偶聯(lián)劑0.6%、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.8%。將上述比例的各組分加入高速配料攪拌機(jī)中，高速混合1分鐘；將混合后的預(yù)混 料置于雙螺桿中經(jīng)熔融擠出造粒，其擠出工藝為雙螺桿機(jī)溫度區(qū)一段溫度280°C、二段 溫度285°C、三段溫度290°C、四段溫度295°C、五段溫度300°C、機(jī)頭溫度305°C ；主機(jī)頻率 30Hz ；喂料頻率10Hz ；切粒機(jī)轉(zhuǎn)速300r/min ；將擠出的物料冷卻，送入切粒機(jī)中切粒，將 切好的粒子打包，即制得復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料。將制得的復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料檢測(cè)后得到其性能檢測(cè)結(jié)果為 體積電阻率為4. 1 X IO5 Ω . cm ；拉伸強(qiáng)度為150MPa ；彎曲強(qiáng)度為205MPa ；懸臂梁缺口沖擊強(qiáng) 度為 13KJ/m2。實(shí)施例10本實(shí)施例中采用下列重量百分比的組分聚苯硫醚樹脂53.5%、嫘縈系碳纖維 18%、高堿纖維22%、無規(guī)乙烯-丙烯酸酯-馬來酸酐三元共聚物5%、硅烷偶聯(lián)劑0. 8%、 β -(3，5- 二叔丁基-4-羥基苯)丙酸十八碳醇酯0. 7%。將上述比例的各組分加入高速配料攪拌機(jī)中，高速混合1分鐘；將混合后的預(yù)混 料置于雙螺桿中經(jīng)熔融擠出造粒，其擠出工藝為雙螺桿機(jī)溫度區(qū)一段溫度270°C、二段 溫度280°C、三段溫度285°C、四段溫度290°C、五段溫度295°C、機(jī)頭溫度295°C ；主機(jī)頻率 30Hz ；喂料頻率10Hz ；切粒機(jī)轉(zhuǎn)速300r/min ；將擠出的物料冷卻，送入切粒機(jī)中切粒，將 切好的粒子打包，即制得復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料。將制得的復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料檢測(cè)后得到其性能檢測(cè)結(jié)果為 體積電阻率為3. 3Χ105Ω. cm ；拉伸強(qiáng)度為150MPa ；彎曲強(qiáng)度為200MPa ；懸臂梁缺口沖擊強(qiáng) 度為 12KJ/m2。實(shí)施例11本實(shí)施例中采用下列重量百分比的組分聚苯硫醚樹脂54%、PAN基碳纖維15%、 高堿纖維25%、無規(guī)乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物4%、鋁酸酯偶聯(lián) 劑1%、N，N，-1，6-亞已基-雙[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰胺1%。將上述比例的各組分加入高速配料攪拌機(jī)中，高速混合1分鐘；將混合后的預(yù)混 料置于雙螺桿中經(jīng)熔融擠出造粒，其擠出工藝為雙螺桿機(jī)溫度區(qū)一段溫度280°C、二段 溫度290°C、三段溫度295°C、四段溫度295°C、五段溫度295°C、機(jī)頭溫度300°C ；主機(jī)頻率 35Hz ；喂料頻率15Hz ；切粒機(jī)轉(zhuǎn)速600r/min ；將擠出的物料冷卻，送入切粒機(jī)中切粒，將
7切好的粒子打包，即制得復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料。將制得的復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料檢測(cè)后得到其性能檢測(cè)結(jié)果為 體積電阻率為7. 3Χ106Ω. cm ；拉伸強(qiáng)度為145MPa ；彎曲強(qiáng)度為205MPa ；懸臂梁缺口沖擊強(qiáng) 度為 10KJ/m2。實(shí)施例12本實(shí)施例中采用下列重量百分比的組分聚苯硫醚樹脂53%、PAN基碳纖維20%、 高硅氧纖維20%、無規(guī)乙烯-丙烯酸酯-馬來酸酐三元共聚物5%、磷酸酯偶聯(lián)劑1%、三 (2,4- 二叔丁基苯基)亞磷酸酯1 %。將上述比例的各組分加入高速配料攪拌機(jī)中，高速混合2分鐘；將混合后的預(yù)混 料置于雙螺桿中經(jīng)熔融擠出造粒，其擠出工藝為雙螺桿機(jī)溫度區(qū)一段溫度270°C、二段 溫度280°C、三段溫度285°C、四段溫度290°C、五段溫度295°C、機(jī)頭溫度295°C ；主機(jī)頻率 30Hz ；喂料頻率10Hz ；切粒機(jī)轉(zhuǎn)速400r/min ；將擠出的物料冷卻，送入切粒機(jī)中切粒，將 切好的粒子打包，即制得復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料。將制得的復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料檢測(cè)后得到其性能檢測(cè)結(jié)果為 體積電阻率為2. 2Χ105Ω. cm ；拉伸強(qiáng)度為160MPa ；彎曲強(qiáng)度為225MPa ；懸臂梁缺口沖擊強(qiáng) 度為 13KJ/m2。實(shí)施例13本實(shí)施例中采用下列重量百分比的組分聚苯硫醚樹脂52%、嫘縈系碳纖維 18%、高硅氧纖維22%、無規(guī)乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物6%、磷 酸酯偶聯(lián)劑1%、N，N’ -1，6-亞已基-雙[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰胺1%。將上述比例的各組分加入高速配料攪拌機(jī)中，高速混合1分鐘；將混合后的預(yù)混 料置于雙螺桿中經(jīng)熔融擠出造粒，其擠出工藝為雙螺桿機(jī)溫度區(qū)一段溫度280°C、二段 溫度290°C、三段溫度295°C、四段溫度295°C、五段溫度295°C、機(jī)頭溫度300°C ；主機(jī)頻率 35Hz ；喂料頻率15Hz ；切粒機(jī)轉(zhuǎn)速600r/min ；將擠出的物料冷卻，送入切粒機(jī)中切粒，將 切好的粒子打包，即制得復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料。將制得的復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料檢測(cè)后得到其性能檢測(cè)結(jié)果為 體積電阻率為2. 9Χ105Ω. cm ；拉伸強(qiáng)度為165MPa ；彎曲強(qiáng)度為235MPa ；懸臂梁缺口沖擊強(qiáng) 度為 13. 3KJ/m2。實(shí)施例14本實(shí)施例中采用下列重量百分比的組分聚苯硫醚樹脂51%、嫘縈系碳纖維 20%、、無堿纖維20%、馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠7%、鋁酸酯偶聯(lián)劑1%、N，N’ -1，6-亞 已基-雙[3- (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰胺1 %。將上述比例的各組分加入高速配料攪拌機(jī)中，高速混合2分鐘；將混合后的預(yù)混 料置于雙螺桿中經(jīng)熔融擠出造粒，其擠出工藝為雙螺桿機(jī)溫度區(qū)一段溫度270°C、二段 溫度280°C、三段溫度285°C、四段溫度290°C、五段溫度295°C、機(jī)頭溫度295°C ；主機(jī)頻率 30Hz ；喂料頻率10Hz ；切粒機(jī)轉(zhuǎn)速400r/min ；將擠出的物料冷卻，送入切粒機(jī)中切粒，將 切好的粒子打包，即制得復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料。將制得的復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料檢測(cè)后得到其性能檢測(cè)結(jié)果為 體積電阻率為8. 2 X IO4 Ω. cm ；拉伸強(qiáng)度為160MPa ；彎曲強(qiáng)度為215MPa ；懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度為 10KJ/m2。實(shí)施例15本實(shí)施例中采用下列重量百分比的組分聚苯硫醚樹脂52%、嫘縈系碳纖維 17%,高硅氧纖維23%、馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠3%、無規(guī)乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯 酸縮水甘油酯三元共聚物3 %、鋁酸酯偶聯(lián)劑1 %、N，N，-1，6-亞已基-雙[3- (3，5- 二叔丁 基-4-羥基苯基)丙酰胺1%。將上述比例的各組分加入高速配料攪拌機(jī)中，高速混合2分鐘；將混合后的預(yù)混 料置于雙螺桿中經(jīng)熔融擠出造粒，其擠出工藝為雙螺桿機(jī)溫度區(qū)一段溫度270°C、二段 溫度280°C、三段溫度285°C、四段溫度290°C、五段溫度295°C、機(jī)頭溫度295°C ；主機(jī)頻率 30Hz ；喂料頻率10Hz ；切粒機(jī)轉(zhuǎn)速400r/min ；將擠出的物料冷卻，送入切粒機(jī)中切粒，將 切好的粒子打包，即制得復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料。將制得的復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料檢測(cè)后得到其性能檢測(cè)結(jié)果為 體積電阻率為7. 2Χ105Ω. cm ；拉伸強(qiáng)度為163MPa ；彎曲強(qiáng)度為220MPa ；懸臂梁缺口沖擊強(qiáng) 度為 12KJ/m2。實(shí)施例16本實(shí)施例中采用下列重量百分比的組分聚苯硫醚樹脂53. 5%、氣相成長(zhǎng)碳纖維 15%、無堿纖維24%、無規(guī)乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物5%、鋁酸 酯偶聯(lián)劑1. 5%、N，N，-1，6-亞已基-雙[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰胺1%。將上述比例的各組分加入高速配料攪拌機(jī)中，高速混合2分鐘；將混合后的預(yù)混 料置于雙螺桿中經(jīng)熔融擠出造粒，其擠出工藝為雙螺桿機(jī)溫度區(qū)_段溫度270°C、二段溫 度280°C、三段溫度285°C、四段溫度290°C、五段溫度295°C、機(jī)頭溫度295°C ；主機(jī)頻率 35Hz ；喂料頻率15Hz ；切粒機(jī)轉(zhuǎn)速600r/min ；將擠出的物料冷卻，送入切粒機(jī)中切粒，將 切好的粒子打包，即制得復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料。將制得的復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料檢測(cè)后得到其性能檢測(cè)結(jié)果為 體積電阻率為5. 2Χ105Ω. cm ；拉伸強(qiáng)度為165MPa ；彎曲強(qiáng)度為220MPa ；懸臂梁缺口沖擊強(qiáng) 度為 13KJ/m2。實(shí)施例17本實(shí)施例中采用下列重量百分比的組分聚苯硫醚樹脂54%、氣相成長(zhǎng)碳纖維 20%,,中堿纖維20%、馬來酸酐接枝聚烯烴彈性體4%、硅烷偶聯(lián)劑1 %、三(2，4-二叔丁基 苯基)亞磷酸酯1%。將上述比例的各組分加入高速配料攪拌機(jī)中，高速混合2分鐘；將混合后的預(yù)混 料置于雙螺桿中經(jīng)熔融擠出造粒，其擠出工藝為雙螺桿機(jī)溫度區(qū)一段溫度270°C、二段 溫度280°C、三段溫度285°C、四段溫度290°C、五段溫度295°C、機(jī)頭溫度295°C ；主機(jī)頻率 30Hz ；喂料頻率10Hz ；切粒機(jī)轉(zhuǎn)速400r/min ；將擠出的物料冷卻，送入切粒機(jī)中切粒，將 切好的粒子打包，即制得復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料。將制得的復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料檢測(cè)后得到其性能檢測(cè)結(jié)果為 體積電阻率為2. 2Χ105Ω. cm ；拉伸強(qiáng)度為168MPa ；彎曲強(qiáng)度為230MPa ；懸臂梁缺口沖擊強(qiáng) 度為 8KJ/m2。實(shí)施例18
9
本實(shí)施例中采用下列重量百分比的組分聚苯硫醚樹脂51%、氣相成長(zhǎng)碳纖維 18%、高硅氧纖維22%、無規(guī)乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物4%、馬 來酸酐接枝聚烯烴彈性體3 %、鋁酸酯偶聯(lián)劑1 %、N，N’ -1，6-亞已基-雙[3- (3，5- 二叔丁 基-4-羥基苯基)丙酰胺1%。將上述比例的各組分加入高速配料攪拌機(jī)中，高速混合2分鐘；將混合后的預(yù)混 料置于雙螺桿中經(jīng)熔融擠出造粒，其擠出工藝為雙螺桿機(jī)溫度區(qū)一段溫度270°C、二段 溫度280°C、三段溫度285°C、四段溫度290°C、五段溫度295°C、機(jī)頭溫度295°C ；主機(jī)頻率 30Hz ；喂料頻率10Hz ；切粒機(jī)轉(zhuǎn)速400r/min ；將擠出的物料冷卻，送入切粒機(jī)中切粒，將 切好的粒子打包，即制得復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料。將制得的復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料檢測(cè)后得到其性能檢測(cè)結(jié)果為 體積電阻率為4. 2Χ105Ω. cm ；拉伸強(qiáng)度為165MPa ；彎曲強(qiáng)度為225MPa ；懸臂梁缺口沖擊強(qiáng) 度為 12. 5KJ/m2。實(shí)施例19本實(shí)施例中采用下列重量百分比的組分聚苯硫醚樹脂52. 5%、PAN基碳纖維 17 %、無堿纖維22 %、無規(guī)乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物4%、馬 來酸酐接枝三元乙丙橡膠3%、磷酸酯偶聯(lián)劑0.8%、三(2，4_ 二叔丁基苯基)亞磷酸酯 0. 7%。將上述比例的各組分加入高速配料攪拌機(jī)中，高速混合1分鐘；將混合后的預(yù)混 料置于雙螺桿中經(jīng)熔融擠出造粒，其擠出工藝為雙螺桿機(jī)溫度區(qū)一段溫度270°C、二段 溫度280°C、三段溫度285°C、四段溫度290°C、五段溫度295°C、機(jī)頭溫度295°C ；主機(jī)頻率 30Hz ；喂料頻率10Hz ；切粒機(jī)轉(zhuǎn)速300r/min ；將擠出的物料冷卻，送入切粒機(jī)中切粒，將 切好的粒子打包，即制得復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料。將制得的復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料檢測(cè)后得到其性能檢測(cè)結(jié)果為 體積電阻率為4. 9 X IO5 Ω. cm ；拉伸強(qiáng)度為155MPa ；彎曲強(qiáng)度為225MPa ；懸臂梁缺口沖擊強(qiáng) 度為 11.8KJ/m2。實(shí)施例20本實(shí)施例中采用下列重量百分比的組分聚苯硫醚樹脂52%、嫘縈系碳纖維 17%、石英纖維23%、無規(guī)乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物6%、鋁酸 酯偶聯(lián)劑0. 5 %、磷酸酯偶聯(lián)劑0. 5 %、N，N，-1，6-亞已基-雙[3- (3，5- 二叔丁基_4_羥基 苯基)丙酰胺1%。將上述比例的各組分加入高速配料攪拌機(jī)中，高速混合2分鐘；將混合后的預(yù)混 料置于雙螺桿中經(jīng)熔融擠出造粒，其擠出工藝為雙螺桿機(jī)溫度區(qū)一段溫度270°C、二段 溫度280°C、三段溫度285°C、四段溫度290°C、五段溫度295°C、機(jī)頭溫度295°C ；主機(jī)頻率 30Hz ；喂料頻率10Hz ；切粒機(jī)轉(zhuǎn)速400r/min ；將擠出的物料冷卻，送入切粒機(jī)中切粒，將 切好的粒子打包，即制得復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料。將制得的復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料檢測(cè)后得到其性能檢測(cè)結(jié)果為 體積電阻率為6. 3 X IO5 Ω. cm ；拉伸強(qiáng)度為160MPa ；彎曲強(qiáng)度為210MPa ；懸臂梁缺口沖擊強(qiáng) 度為 13KJ/m2。實(shí)施例21
本實(shí)施例中采用下列重量百分比的組分聚苯硫醚樹脂50.7%、PAN基碳纖維 20%、石英纖維20%、無規(guī)乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物3%、無規(guī) 乙烯_丙烯酸酯_馬來酸酐三元共聚物2%、馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠2%、磷酸酯偶 聯(lián)劑0.8%、β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯)丙酸十八碳醇酯0.7、四[β-(3，5-二叔丁 基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0. 8。將上述比例的各組分加入高速配料攪拌機(jī)中，高速混合1分鐘；將混合后的預(yù)混 料置于雙螺桿中經(jīng)熔融擠出造粒，其擠出工藝為雙螺桿機(jī)溫度區(qū)一段溫度270°C、二段 溫度280°C、三段溫度285°C、四段溫度290°C、五段溫度295°C、機(jī)頭溫度295°C ；主機(jī)頻率 30Hz ；喂料頻率10Hz ；切粒機(jī)轉(zhuǎn)速300r/min ；將擠出的物料冷卻，送入切粒機(jī)中切粒，將 切好的粒子打包，即制得復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料。將制得的復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料檢測(cè)后得到其性能檢測(cè)結(jié)果為 體積電阻率為7. OX IO5 Ω. cm ；拉伸強(qiáng)度為165MPa ；彎曲強(qiáng)度為240MPa ；懸臂梁缺口沖擊強(qiáng) 度為 12. 4KJ/m2。實(shí)施例22本實(shí)施例中采用下列重量百分比的組分聚苯硫醚樹脂50.5%、浙青基碳纖維 18 %、高硅氧纖維22 %、無規(guī)乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物3 %、馬 來酸酐接枝三元乙丙橡膠3%、馬來酸酐接枝聚烯烴彈性體1%、硼酸酯偶聯(lián)劑1. 5%、N， N，-1，6-亞已基-雙[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰胺1%。將上述比例的各組分加入高速配料攪拌機(jī)中，高速混合1分鐘；將混合后的預(yù)混 料置于雙螺桿中經(jīng)熔融擠出造粒，其擠出工藝為雙螺桿機(jī)溫度區(qū)一段溫度280°C、二段 溫度290°C、三段溫度295°C、四段溫度295°C、五段溫度295°C、機(jī)頭溫度300°C ；主機(jī)頻率 35Hz ；喂料頻率15Hz ；切粒機(jī)轉(zhuǎn)速600r/min ；將擠出的物料冷卻，送入切粒機(jī)中切粒，將 切好的粒子打包，即制得復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料。將制得的復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料檢測(cè)后得到其性能檢測(cè)結(jié)果為 體積電阻率為9. 8 X IO5 Ω. cm ；拉伸強(qiáng)度為160MPa ；彎曲強(qiáng)度為230MPa ；懸臂梁缺口沖擊強(qiáng) 度為 14KJ/m2。實(shí)施例23本實(shí)施例中采用下列重量百分比的組分聚苯硫醚樹脂50%、PAN基碳纖維15%、 石英纖維25%、無規(guī)乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物4%、馬來酸酐接 枝三元乙丙橡膠3 %、硅烷偶聯(lián)劑0. 5 %、硼酸酯偶聯(lián)劑1 %、β - (3，5- 二叔丁基-4-羥基 苯)丙酸十八碳醇酯0.9%、Ν，N，-1，6-亞已基-雙[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙 酰胺0.6%。將上述比例的各組分加入高速配料攪拌機(jī)中，高速混合1分鐘；將混合后的預(yù)混 料置于雙螺桿中經(jīng)熔融擠出造粒，其擠出工藝為雙螺桿機(jī)溫度區(qū)一段溫度280°C、二段 溫度290°C、三段溫度295°C、四段溫度295°C、五段溫度295°C、機(jī)頭溫度300°C ；主機(jī)頻率 35Hz ；喂料頻率15Hz ；切粒機(jī)轉(zhuǎn)速600r/min ；將擠出的物料冷卻，送入切粒機(jī)中切粒，將 切好的粒子打包，即制得復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料。將制得的復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料檢測(cè)后得到其性能檢測(cè)結(jié)果為 體積電阻率為4. 1 X IO6 Ω . cm ；拉伸強(qiáng)度為150MPa ；彎曲強(qiáng)度為210MPa ；懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)
11度為 llKJ/m2。 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料，其特征在于包括下列重量百分比的組分聚苯硫醚樹脂50至55％、碳纖維15至25％、玻璃纖維15至25％、偶聯(lián)劑0.5至1.5％、抗氧劑0.5至1％、增韌劑3至7％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料，其特征在于所述 碳纖維為嫘縈系碳纖維、PAN基碳纖維、浙青基碳纖維或氣相成長(zhǎng)碳纖維中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料，其特征在于所述 玻璃纖維包括無堿纖維、中堿纖維、高堿纖維、高硅氧纖維或石英纖維中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料，其特征在于所述 偶聯(lián)劑包括硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、磷酸酯偶聯(lián)劑或硼酸酯偶聯(lián)劑中的 一種或幾種復(fù)配。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料，其特征在于所 述抗氧劑包括β_(3，5-二叔丁基-4-羥基苯)丙酸十八碳醇酯、四[β-(3，5-二叔丁 基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、Ν，Ν’-1，6-亞己基-雙[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基 苯基)丙酰胺、三(2，4_ 二叔丁基苯基)亞磷酸酯中的一種或幾種復(fù)配。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料，其特征在于所述 增韌劑為無規(guī)乙烯_丙烯酸酯_馬來酸酐三元共聚物、無規(guī)乙烯_丙烯酸酯_甲基丙烯酸 縮水甘油酯三元共聚物、馬來酸酐接枝三元乙丙橡膠或馬來酸酐接枝聚烯烴彈性體中的一 種或幾種復(fù)配。
7.權(quán)利要求1至6任一權(quán)利要求所述的復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料的制備 方法，其特征在于包括以下步驟1)配料步驟將聚苯硫醚樹脂50至55%、碳纖維15至25%、玻璃纖維15至25%、偶聯(lián)劑0. 5至 1. 5%、抗氧劑0. 5至1%、增韌劑3至7%加入高速配料攪拌機(jī)中，速度為1000 1300rpm 高速混合1至3分鐘；2)擠出步驟將混合后的預(yù)混料置于雙螺桿機(jī)中經(jīng)熔融擠出造粒，其擠出工藝為雙螺桿機(jī)溫度區(qū) 一段溫度270至300°C、二段溫度280至310°C、三段溫度285至310°C、四段溫度290至 315°C、五段溫度295至315°C、機(jī)頭溫度295至315°C;主機(jī)頻率30至35Hz ；喂料頻率10 至15Hz ；切粒機(jī)轉(zhuǎn)速300至800r/min ；將擠出的物料冷卻，送入切粒機(jī)中切粒，即制得復(fù) 配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料，包括下列重量百分比的組分聚苯硫醚樹脂50-55％、碳纖維15-25％、玻璃纖維15-25％、偶聯(lián)劑0.5-1.5％、抗氧劑0.5-1％、增韌劑3-7％。本發(fā)明還提供了該材料的制備方法。本發(fā)明利用玻璃纖維和碳纖維復(fù)配技術(shù)，在較好地保持了聚苯硫醚復(fù)合材料力學(xué)性能的同時(shí)，使得其具有較好的抗靜電性能，而且較大幅度降低了聚苯硫醚復(fù)合材料成本。另外，本發(fā)明復(fù)配纖維增強(qiáng)抗靜電聚苯硫醚復(fù)合材料的熔體流動(dòng)性好，易注塑成型，長(zhǎng)期使用溫度為200-220℃。
文檔編號(hào)B29C47/92GK101921485SQ201010270908
公開日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2010年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月2日
發(fā)明者余雪江, 劉濤, 孫素明, 王憲忠, 蘆艾 申請(qǐng)人:中國(guó)工程物理研究院化工材料研究所