一種聚苯硫醚複合材料及其製備方法
2023-06-03 09:59:36
專利名稱：一種聚苯硫醚複合材料及其製備方法
技術領域：
本發明屬於高分子材料技術領域，具體涉及一種聚苯硫醚複合材料及其製備方法。
背景技術：
與金屬材料相比，高分子材料差的導熱性限制了其在一些領域的應用目前，但由於高分子材料具有質輕、價廉、耐腐蝕等優點，人們希望開發出具有高導熱性能的高分子材料，以擴大其應用範圍。目前，對導熱高分子材料的研究主要集中在填充型導熱高分子複合材料上，高導熱材料便於系統的導熱散熱，提高電子產品運行的可靠性，隨著電子元器件逐漸向小型化、集成化、多功能化方向發展，對電子元器件的導熱性能提出了更高的要求， 特別是歐洲從2006年7月開始執行ROHS指令，規定原有的電子電器焊接工藝必須改為無鉛焊接，這種焊接工藝的溫度比較高，使許多電子電器原來使用的塑料不再合適，需換成耐溫等級更高的材料，耐高溫性能優良的聚苯硫醚(PPQ則成為電子電器行業的首選。所以 PPS的導熱改性具有重要的實際應用意義。國內外都有一定的研究，國外也有資料報導PPS 與金屬粉末和金屬纖維複合材料，其優點是導電導熱性能優良，不過該材料的機械強度低， 流動性差；國內的劉運春等研究了 PPS與氧化鋁的導熱複合材料的性能及其應用，當氧化鋁質量分數為70%時，複合材料的導熱係數為2. 3ff/(m. K)，而且複合材料的機械性能並不高，覃碧勳等研究了 PPS與氧化鎂複合材料的導熱性能，得到的複合材料的導熱係數也不高，我國專利CN101225231A公開了一種絕緣導熱玻纖增強PPS的製備方法，主要有PPS樹脂和無機絕緣導熱填料複合而成，但是此種方法製備得到的材料的導熱係數也不高
發明內容
本發明的目的是提供一種聚苯硫醚複合材料，該複合材料具有良好的導熱性能和機械性餅to
本發明的另一個目的是提供一種上述聚苯硫醚複合材料的製備方法。
本發明的技術方案如下
本發明提供了一種聚苯硫醚複合材料，該複合材料包括以下組分和重量份
聚苯硫醚樹脂20 35份，
導熱填料25 50份，
增強纖維10 35份，
彈性體2 17份，
抗氧劑0. 2 1份，
偶聯劑0. 3 0. 8 份，
潤滑劑1 2份，
分散劑0. 5 1份，
成核劑0. 2 0. 5 份。
所述的聚苯硫醚為注塑級聚苯硫醚。所述的導熱填料選自導熱石墨、氧化鋁、氮化鋁，氮化硼或氧化鎂中的一種或幾種的混合物。所述的導熱石墨選自600目、1000目或2000目中的一種或幾種的混合物，黑色，粉狀，粒徑大小為3-50 μ m。所述的增強纖維選自玻璃纖維或者碳纖維中的一種或兩種的混合物，增強纖維都為短切纖維。所述的彈性體選自聚烯烴彈性體(POE)、改性聚苯乙烯(PQ或苯乙烯-乙烯/ 丁烯-苯乙烯嵌段共聚物接枝馬來酸酐(SEBS-MAH)中的一種或幾種的混合物。所述的抗氧劑選自四[甲基-β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯(抗氧劑1010)、β-(3，5_二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯(抗氧劑1076)、 1，3，5_三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羥基苄基)苯(抗氧劑330)、三[2. 4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯(抗氧劑168)或雙(2，4-二酷基)季戊四醇二亞磷酸酯(抗氧劑 S-9228)中的一種或幾種的混合物。所述的偶聯劑選自Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基矽烷(ΚΗ560)、Ν-β_(氨乙基)-Y-氨丙基甲基二甲氧基矽烷(偶聯劑60 、氨乙基氨丙基三乙氧基矽烷(KH793)、鈦酸酯偶聯劑異丙基三硬酯酸鈦酸酯(TTS)、雙(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撐鈦酸酯(鈦酸酯偶聯劑311)或鋁鈦複合偶聯劑中的一種或幾種的混合物。所述潤滑劑為矽酮潤滑劑。所述分散劑為白色粉狀的亞乙基雙硬脂醯胺(EBS)。所述成核劑為粉狀白色的滑石粉。本發明還提供了一種上述聚苯硫醚複合材料的製備方法，該方法包括以下步驟(1)將20 35份聚苯硫醚樹脂在130°C下乾燥2_4h ；(2)把0. 3 0. 8份偶聯劑稀釋3 5倍，以噴灑的方式加入到在高速混合機中的 25 50份導熱填料中，高速混合30分鐘，然後升溫至100°C，再混合30分鐘後取出，120°C 乾燥2h ；(3)將乾燥好的聚苯硫醚、2 17份彈性體與步驟( 得到的混合物加到高速混合機中，加入10 35份增強纖維、0. 2 1份抗氧劑、1 2份潤滑劑、0. 5 1份分散劑和 0. 2 0. 5份成核劑在室溫下混合15-20min ；(4)將步驟(3)所得的混合料加入到擠出機中，擠出造粒。所述的擠出機為雙螺杆擠出機，螺杆1 6區溫度分別為240 250°C，270 280°C, 285 290°C，300 310°C，310 320°C，300 310°C，機頭為 290 300°C。本發明同現有技術相比，具有如下優點和有益效果1、本發明提供的材料具有良好的導熱性能和機械性能，同時還具備一定的電磁屏蔽性能。2、本發明的材料可用於LED導熱燈殼材料以及其它電子元器件的散熱材料，符合環保要求。3、本發明方法操作簡單。
具體實施例方式以下結合實施例對本發明作進一步的說明。實施例1一種導熱聚苯硫醚材料，按重量比，由下列組分組成聚苯硫醚樹脂20導熱石墨(黑色，粉狀，粒徑大小為1000目)50玻璃纖維10
POE17
抗氧劑3300. 2
抗氧劑S-92280. 2
鈦酸酯偶聯劑TTS0. 4
矽酮潤滑劑1. 2
白色粉狀的EBS0. 6
粉狀白色的滑石粉0. 4(1)將35份聚苯硫醚樹脂在130°C下乾燥2_4h ；(2)把0. 4份偶聯劑稀釋3 5倍，以噴灑的方式加入到在高速混合機中的50份導熱填料中，高速混合30分鐘，然後升溫至100°C，再混合30分鐘後取出，120°C乾燥濁；(3)將乾燥好的聚苯硫醚與步驟( 得到的混合物加到高速混合機中，加入17份彈性體，10份玻璃纖維，0. 4份抗氧劑、1. 2份潤滑劑、0. 6份分散劑和0. 4份成核劑在室溫下混合15-20min ；(4)將步驟(3)所得的混合料加入到雙螺杆擠出機中，螺杆1 6區溫度分別為 240 250°C，270 280°C，285 290°C，300 310°C，310 320°C，300 310°C，機頭為 290 300°C ；擠出造粒。得到的粒子130°C下乾燥池後注塑成樣件，備測，注塑機的溫度為250 320°C，注射壓力為lOMPa，注射時間30秒，模具溫度150度。樣品力學性能按以下標準測試，結果如表1所示該複合材料不僅具有較高的導熱係數，還具有較高的熱變形溫度以及較好的機械性能。表 權利要求
1. 一種聚苯硫醚複合材料，其特徵在於該複合材料包括以下組分和重量份，聚苯硫醚樹脂20 --35 份，導熱填料25 --50 份，增強纖維10 --35 份，彈性體2 17份，抗氧劑0. 2 1份，偶聯劑0. 3 0. 8份潤滑劑1 2份，分散劑0. 5 1份，成核劑0. 2 0. 5份
2.根據權利要求1所述的聚苯硫醚複合材料，其特徵在於所述的導熱填料選自導熱石墨、氧化鋁、氮化鋁，氮化硼或氧化鎂中的一種或幾種的混合物。
3.根據權利要求1所述的聚苯硫醚複合材料，其特徵在於所述的增強纖維選自玻璃纖維或者碳纖維中的一種或兩種的混合物，增強纖維為短切纖維。
4.根據權利要求1所述的聚苯硫醚複合材料，其特徵在於所述的彈性體選自聚烯烴彈性體、改性聚苯乙烯或苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物接枝馬來酸酐中的一種或幾種的混合物。
5.根據權利要求1所述的聚苯硫醚複合材料，其特徵在於所述的抗氧劑選自四[甲基-β - (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯、β - (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯、1，3，5_三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羥基苄基)苯、三 [2. 4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯或雙(2，4_ 二酷基)季戊四醇二亞磷酸酯中的一種或幾種的混合物。
6.根據權利要求1所述的聚苯硫醚複合材料，其特徵在於所述的偶聯劑選自Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基矽烷、N- β -(氨乙基)-γ -氨丙基甲基二甲氧基矽烷、氨乙基氨丙基三乙氧基矽烷、鈦酸酯偶聯劑異丙基三硬酯酸鈦酸酯、雙(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撐鈦酸酯或鋁鈦複合偶聯劑中的一種或幾種的混合物。
7.根據權利要求1所述的聚苯硫醚複合材料，其特徵在於所述潤滑劑為矽酮潤滑劑。
8.根據權利要求1所述的聚苯硫醚複合材料，其特徵在於所述分散劑為白色粉狀的亞乙基雙硬脂醯胺；所述成核劑為粉狀白色的滑石粉。
9.權利要求1至8任一所述的聚苯硫醚複合材料的製備方法，其特徵在於該方法包括以下步驟，(1)將20 35份聚苯硫醚樹脂在130°C下乾燥2-4h；(2)把0.3 0. 8份偶聯劑稀釋3 5倍，以噴灑的方式加入到在高速混合機中的25 50份導熱填料中，高速混合30分鐘，然後升溫至100°C，再混合30分鐘後取出，120°C乾燥 2h ；(3)將乾燥好的聚苯硫醚、2 17份彈性體與步驟( 得到的混合物加到高速混合機中，加入10 35份增強纖維、0. 2 1份抗氧劑、1 2份潤滑劑、0. 5 1份分散劑和0. 2 0. 5份成核劑在室溫下混合15-20min ；(4)將步驟(3)所得的混合料加入到擠出機中，擠出造粒。
10.根據權利要求9所述的聚苯硫醚複合材料的製備方法，其特徵在於所述的擠出機為雙螺杆擠出機，螺杆1 6區溫度分別為240 250°C , 270 280°C，285 290°C，300 310°C，310 320°C，300 310°C，機頭為 290 300°C。
全文摘要
本發明屬於高分子材料技術領域，公開了一種聚苯硫醚複合材料及其製備方法。本發明公開的聚苯硫醚複合材料包括以下組分和重量份20～35份聚苯硫醚樹脂，25～50份導熱填料，10～35份增強纖維，2～17份彈性體，0.2～1份抗氧劑，0.3～0.8份偶聯劑，1～2份潤滑劑，0.5～1份分散劑和0.2～0.5份成核劑。本發明還公開了該聚苯硫醚複合材料的製備方法。本發明的製備方法簡單，聚苯硫醚複合材料具有良好的導熱性能和機械性能。
文檔編號C08K13/06GK102558862SQ20101058754
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月14日 優先權日2010年12月14日
發明者郭雪晴 申請人:合肥傑事傑新材料股份有限公司