【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高力学性能聚苯硫醚复合材料及其制备方法，属于高分子复合材料。
技术介绍
1、聚苯硫醚(pps)，是一种高性能特种工程塑料，具有优异的机械性能、热稳定性、耐腐蚀性，尺寸稳定性和电绝缘性能，被广泛用于电子电器、航空航天、机械仪表和汽车结构件。然而，随着技术的发展和市场的变化，聚苯硫醚复合材料的要求也越来越高。
2、聚芳醚砜(psf)具有高耐热性能、优异的耐化学品性能、优异的阻燃性能、平衡的力学性能，无毒无害使其成为医疗器械、航空航天、食品接触、水处理、汽车、电子电器等领域高温部件的主要候选材料。psf主要品种有双酚a聚砜、聚芳砜和聚醚砜等。常以双酚a型聚砜为代表。聚砜材料刚性和韧性好，耐温、耐热氧化，抗蠕变性能优良，耐无机酸、碱、盐溶液的腐蚀，耐离子辐射，无毒，绝缘性和自熄性好，容易成型加工。
3、玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的。玻璃纤维作为其重要的增强材料，尽管表面有较多活性基团，但是与树脂基体的浸润性能仍然较差，导致界面结合强度较低，使玻璃纤维不能充分发挥其轻质高强的特点，从而不能满足材料高性能发展趋势的要求。为了改善玻璃纤维与树脂之间的结合能力，需要开发相匹配的表面活性剂对玻璃纤维进行上浆处理，利用上浆剂来改善玻璃纤维与树脂之间的浸润性能，从而提高玻璃纤维与树脂之间的结合力。
4、专利cn104151580a公开了一种增强增韧尼龙pa66改性工程塑料的制备方法，通过尼龙pa66、碳纤维、芳纶纤维
5、专利cn104812840a公开了一种聚砜和聚苯硫醚的共混物，其使用聚砜、聚苯硫醚为主体，聚醚酰亚胺和环氧树脂作为相容剂，改善了高温承载性能和尺寸稳定性并且改善了聚砜的流动、耐化学性和阻燃性能。但是该专利技术制得的合金材料的各项性能并没有得到充分的提高。
6、针对上述问题，特提出本专利技术。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术的第一目的在于提供一种高力学性能聚苯硫醚复合材料及其制备方法。
2、本专利技术的第二目的在于提供上述复合材料的制备方法。
3、为了实现第一目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：一种高力学性能聚苯硫醚复合材料，按照100重量份计，包括聚苯硫醚20-45重量份、双酚a聚砜40-60重量份、玻璃纤维10-20重量份、抗氧剂0.5-1重量份、偶联剂0.5-1重量份、润滑剂余量。
4、优选的，所述聚苯硫醚的分子量为10000-20000。
5、采用上述技术方案，添加双酚a聚砜改善了pps的韧性和冲击性，提高了弯曲强度、弯曲弹性模量和拉伸弹性模量，而且熔体粘度低，加工性能和综合力学性能好，适于制造各种形状复杂、尺寸稳定性好、又能在高温下使用的制品。
6、优选的，所述玻璃纤维表面涂覆一层上浆剂。
7、优选的，所述上浆剂的涂覆具体为：将玻璃纤维浸泡在上浆剂中10-50min，然后在100-150℃下烘干，得到包覆50-100nm厚度上浆剂的玻璃纤维。
8、优选的，所述上浆剂由聚氨酯、吐温80和去离子水组成。
9、优选的，所述聚氨酯、吐温80和去离子水的质量比为2-5:0.5-1:5-8。
10、采用上述技术方案，在玻璃纤维表面涂覆的上浆剂涂层厚度在50-100nm之间，这个厚度相当于玻璃纤维直径的千分之一，涂覆工艺简单易行，性能提高幅度大，同时对纤维直径影响微小等特点。
11、优选的，所述抗氧化剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯或1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1h,3h,5h)-三酮；所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂或高分子类偶联剂；所述润滑剂为硅酮、乙撑双硬脂酸酰胺、季戊四醇硬脂酸酯、硬脂酸钠、硬脂酸钙或固体石蜡。
12、为了实现第二目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：一种高力学性能聚苯硫醚复合材料的制备方法，包括如下步骤：
13、s1：按照配比将聚苯硫醚、双酚a聚砜、玻璃纤维、抗氧剂、偶联剂和润滑剂在高混机中混合均匀得到混合材料；
14、s2：将步骤s1得到的混合材料投放至双螺杆挤出机上中进行混合挤出。
15、优选的，所述高混机中的温度为50-120℃，时间为1-5min，旋转速度为1000-1500r/min；
16、优选的，所述双螺杆挤出机包括五个温度区，第一温度区的温度为170-190℃，第二温度区的温度为190-210℃，第三温度区的温度为210-230℃，第四温度区的温度为230-250℃，第五温度区的温度为250-270℃。
17、采用技术方案，通过将温度分区设定，可以更好的达到材料的塑化和度熔。
18、本专利技术的有益效果：
19、(1)本专利技术改善了pps的韧性和冲击性，提高了弯曲强度、弯曲弹性模量和拉伸弹性模量，而且熔体粘度低，加工性能和综合力学性能好，适于制造各种形状复杂、尺寸稳定性好、又能在高温下使用的制品。
20、(2)本专利技术在玻璃纤维表面涂覆的上浆剂涂层厚度在50-100nm之间，这个厚度相当于玻璃纤维直径的千分之一，涂覆工艺简单易行，性能提高幅度大，同时对纤维直径影响微小等特点。
21、(3)本专利技术的合材料的制备工艺简单、界面结合好、高强高韧、冲击性能佳，相比聚苯硫醚价格下降，极大的拓宽了聚苯硫醚的应用范围。
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1.一种高力学性能聚苯硫醚复合材料，其特征在于，按照100重量份计，包括聚苯硫醚20-45重量份、双酚A聚砜40-60重量份、玻璃纤维10-20重量份、抗氧剂0.5-1重量份、偶联剂0.5-1重量份、润滑剂余量。
2.如权利要求1所述的一种高力学性能聚苯硫醚复合材料，其特征在于，所述聚苯硫醚的分子量为10000-20000。
3.如权利要求2所述的一种高力学性能聚苯硫醚复合材料，其特征在于，所述玻璃纤维表面涂覆一层上浆剂。
4.如权利要求3所述的一种高力学性能聚苯硫醚复合材料，其特征在于，所述上浆剂的涂覆具体为：将玻璃纤维浸泡在上浆剂中10-50min，然后在100-150℃下烘干，得到包覆50-100nm厚度上浆剂的玻璃纤维。
5.如权利要求4所述的一种高力学性能聚苯硫醚复合材料，其特征在于，所述上浆剂由聚氨酯、吐温80和去离子水组成。
6.如权利要求5所述的一种高力学性能聚苯硫醚复合材料，其特征在于，所述聚氨酯、吐温80和去离子水的质量比为2-5:0.5-1:5-8。
7.如权利要求6所述的一种高力学性能
8.一种制备如权利要求1-7任一所述的高力学性能聚苯硫醚复合材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：
9.如权利要求8所述的一种高力学性能聚苯硫醚复合材料的制备方法，其特征在于，所述高混机中的温度为50-120℃，时间为1-5min，旋转速度为1000-1500r/min。
10.如权利要求9所述的一种高力学性能聚苯硫醚复合材料的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机包括五个温度区，第一温度区的温度为140-170℃，第二温度区的温度为170-230℃，第三温度区的温度为230-250℃，第四温度区的温度为250-270℃，第五温度区的温度为240-260℃。
...【技术特征摘要】
1.一种高力学性能聚苯硫醚复合材料，其特征在于，按照100重量份计，包括聚苯硫醚20-45重量份、双酚a聚砜40-60重量份、玻璃纤维10-20重量份、抗氧剂0.5-1重量份、偶联剂0.5-1重量份、润滑剂余量。
2.如权利要求1所述的一种高力学性能聚苯硫醚复合材料，其特征在于，所述聚苯硫醚的分子量为10000-20000。
3.如权利要求2所述的一种高力学性能聚苯硫醚复合材料，其特征在于，所述玻璃纤维表面涂覆一层上浆剂。
4.如权利要求3所述的一种高力学性能聚苯硫醚复合材料，其特征在于，所述上浆剂的涂覆具体为：将玻璃纤维浸泡在上浆剂中10-50min，然后在100-150℃下烘干，得到包覆50-100nm厚度上浆剂的玻璃纤维。
5.如权利要求4所述的一种高力学性能聚苯硫醚复合材料，其特征在于，所述上浆剂由聚氨酯、吐温80和去离子水组成。
6.如权利要求5所述的一种高力学性能聚苯硫醚复合材料，其特征在于，所述聚氨酯、吐温80和去离子水的质量比为2-5:0.5-1:5-8。
7.如权利要求6所述的一种高力学性能聚苯硫醚复...
【专利技术属性】
技术研发人员：周升涛，姜涛，方鲲，宋杰，
申请(专利权)人：青岛创合新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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