一种具有高熔融流动性ppo复合材料的制备方法
阅读说明：本技术 一种具有高熔融流动性ppo复合材料的制备方法 (Preparation method of PPO composite material with high melt flowability ) 是由 田沃 田岳南 于 2021-06-29 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种具有高熔融流动性PPO复合材料的制备方法,属于工程塑料改性技术领域。其组分按重量份数包括：聚苯醚PPO树脂45-60份、高抗冲聚苯乙烯颗粒30-50份、钛白粉18-25份、玻璃纤维12-20份、预处理改性高岭土5-10份、抗氧剂0.5-1.2份、相容剂5-8份。本发明通过先对高岭土进行预处理改性,将所得预处理改性高岭土进一步对纯PPO树脂进行共混改性。本发明制备得到的PPO复合材料同时克服了纯PPO树脂熔体粘度高、流动性差、不利于加工且抗冲击强度低的缺点,制备工艺简单易于生产,具有很好的应用前景。(The invention provides a preparation method of a PPO composite material with high melt flowability, belonging to the technical field of engineering plastic modification. The components of the composition by weight portion are as follows: 45-60 parts of PPO resin, 30-50 parts of high impact polystyrene particles, 18-25 parts of titanium dioxide, 12-20 parts of glass fibers, 5-10 parts of pretreated modified kaolin, 0.5-1.2 parts of antioxidant and 5-8 parts of compatilizer. According to the invention, the kaolin is pretreated and modified, and the obtained pretreated and modified kaolin is further used for blending and modifying the pure PPO resin. The PPO composite material prepared by the invention overcomes the defects of high melt viscosity, poor fluidity, unfavorable processing and low impact strength of pure PPO resin, and has simple preparation process, easy production and good application prospect.)
技术领域
本发明属于工程塑料改性技术领域，具体涉及一种具有高熔融流动性PPO复合材料的制备方法。
背景技术
PPO，中文名称聚苯醚，世界五大通用工程塑料之一。其具有耐磨、刚性大、耐热性高、难燃、强度较高、电性能优良、无毒、耐污染等优点，PPO的介电常数和介电损耗在工程塑料中是最小的品种之一，几乎不受温度、湿度的影响，广泛运用于低、中、高频电场领域。
然而纯PPO树脂耐溶剂性差、制品易发生应力开裂、缺口冲击强度低，最为关键的是，其熔体粘度高、流动性差，加工成型性极差，纯PPO树脂不能采用注射成型，这大大限制了其应用。
高抗冲聚苯乙烯是通过在聚苯乙烯中添加聚丁二烯橡胶颗粒得到的一种抗冲击的聚苯乙烯产品，其添加了微米级橡胶颗粒并通过接枝的办法把聚苯乙烯和橡胶颗粒连接在一起，当受到冲击时，裂纹扩展的尖端应力会被相对柔软的橡胶颗粒释放掉，因此裂纹扩展受阻，抗冲性能提高。因其高抗冲性，现有技术常采用其与PPO树脂共混从而提高PPO树脂的抗冲击强度。然而，高抗冲聚苯乙烯的平均分子量较大，因而其与PPO树脂共混并不能有效改善PPO树脂熔体粘度高、流动性差的问题。
发明内容
针对背景技术中存在的问题，本发明提供了一种具有高熔融流动性PPO复合材料的制备方法，通过对高岭土先进行预处理改性，然后将得到的预处理改性高岭土对聚苯醚PPO树脂进行共混改性。本发明有效解决了纯PPO树脂熔体粘度高、流动性差，加工成型性极差的缺点，具体是通过以下技术方案实现的：
一种具有高熔融流动性的PPO复合材料，按重量份数计，包括以下组份：
聚苯醚PPO树脂45-60份，
高抗冲聚苯乙烯颗粒30-50份，
钛白粉18-25份，
玻璃纤维12-20份，
预处理改性高岭土5-10份，
抗氧剂0.5-1.2份，
相容剂5-8份。
进一步地，所述具有高熔融流动性的PPO复合材料按重量份数计，包括以下组份：聚苯醚PPO树脂52份，高抗冲聚苯乙烯颗粒40份，钛白粉20份，玻璃纤维16份，预处理改性高岭土8份，抗氧剂0.8份，相容剂7份。
进一步地，所述聚苯醚PPO树脂的特性粘度为0.5dl/g。
钛白粉，主要成分为二氧化钛，在PPO树脂中加入钛白粉，可以提高其复合材料的耐热性、耐光性、耐候性，增强其机械强度，延长使用寿命。
玻璃纤维，一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，其常常用作复合材料中的增强材料，增强塑料的强度、刚性及稳定性。
进一步地，所述预处理改性高岭土的制备步骤包括：将高岭土500℃煅烧1-2h，然后将高岭土、腐殖酸钠、氧化锌混合研磨70-90min得到预处理改性高岭土。
进一步地，选用煅烧的高岭土要求粒径小于2μm的含量占80％-90％。
进一步地，相对于每10g高岭土，所述腐殖酸钠的用量为0.5-0.8g，所述氧化锌的用量为3-5g。
纯的高岭土洁白细腻，具有良好的触变性，而腐殖酸钠具有胶体特性及吸附能力，氧化锌的具有很好的活性，本发明采用腐殖酸钠与氧化锌对粒径极细的高岭土进行改性，得到的预处理改性高岭土可以显著提高PPO树脂的流动性。
进一步地，所述抗氧剂是由抗氧剂1010、抗氧剂264、抗氧剂168按质量比(0.45-0.7)：1：(1.1-1.5)组成的复合物。
对工程塑料加工来说，抗氧剂可以防止聚合物加工过程中的热氧化分解，使加工能够顺利进行，根据本发明PPO树脂的加工方法，本发明采用抗氧剂1010、抗氧剂264、抗氧剂168按一定比例组合，配合使用以达到较好的抗氧化能力，且与PPO树脂相容性好，不析出。
进一步地，所述相容剂为乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐。
相容剂是指借助分子间的键合力，促使不相容的两种物质结合在一起，进而得到稳定的共混物；本发明采用的乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐可以改善无机填料与PPO树脂的相容性，提高拉伸、冲击强度，高填充减少树脂用量，改善加工流变性。
一种具有高熔融流动性的PPO复合材料的制备方法，包括以下步骤：
1)按配方组分将高抗冲聚苯乙烯颗粒与钛白粉、玻璃纤维混合搅拌30分钟，投入双螺杆挤出机熔融挤出造粒得到物料I；
2)按配方组分将聚苯醚PPO树脂真空干燥后与预处理改性高岭土、抗氧剂、相容剂在60-85℃下混合搅拌20分钟，投入双螺杆挤出机熔融挤出造粒得到物料II；
3)将物料I与物料II混合置于25℃水冷并继续搅拌至均匀，随后投入双螺杆挤出机熔融挤出、造粒即得高熔融流动性的PPO复合材料。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过先对高岭土进行预处理改性，将所得预处理改性高岭土进一步对纯PPO树脂进行共混改性，配合本发明选用的高抗冲聚苯乙烯颗粒、抗氧剂、相容剂等使得制备得到的PPO复合材料粘度显著降低，熔融流动性大幅度提高，使其易于加工。本发明PPO复合材料具有高流动性，符合大尺寸、薄壁等结构复杂的产品注塑、加工等工艺条件，同时制备工艺简单易于生产，可广泛运用于多个领域。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明并不限于以下实施例。所述方法如无特别说明均为常规方法，所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径获得。
实施例1
将10g高岭土(粒径小于2μm的含量占90％)500℃煅烧2h，然后将高岭土与0.7g腐殖酸钠、4g氧化锌混合研磨90min得到预处理改性高岭土A。
实施例2
将10g高岭土(粒径小于2μm的含量占80％)500℃煅烧1h，然后将高岭土与0.5g腐殖酸钠、5g氧化锌混合研磨70min得到预处理改性高岭土B。
实施例3
一种具有高熔融流动性的PPO复合材料：
1)按质量份数将40份高抗冲聚苯乙烯颗粒与20份钛白粉、16份玻璃纤维混合搅拌30分钟，投入双螺杆挤出机熔融挤出造粒得到物料I；
2)按质量份数将52份聚苯醚PPO树脂真空干燥后与8份本发明实施例1所制得的预处理改性高岭土A、0.8份抗氧剂(由抗氧剂1010、抗氧剂264、抗氧剂168按重量比0.55：1：1.2组成的复合物)、7份乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐在75℃下混合搅拌20分钟，投入双螺杆挤出机熔融挤出造粒得到物料II；
3)将物料I与物料II混合置于25℃水冷并继续搅拌至均匀，随后投入双螺杆挤出机熔融挤出、造粒即得高熔融流动性的PPO复合材料。
对本实施例制得的PPO复合材料样品进行性能检测：其熔融流动速率为13.7g/10min(GB/T 3682)。
实施例4
一种具有高熔融流动性的PPO复合材料：
1)按质量份数将40份高抗冲聚苯乙烯颗粒与20份钛白粉、16份玻璃纤维混合搅拌30分钟，投入双螺杆挤出机熔融挤出造粒得到物料I；
2)按质量份数将52份聚苯醚PPO树脂真空干燥后与8份本发明实施例2所制得的预处理改性高岭土B、0.8份抗氧剂(由抗氧剂1010、抗氧剂264、抗氧剂168按重量比0.55：1：1.2组成的复合物)、7份乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐在75℃下混合搅拌20分钟，投入双螺杆挤出机熔融挤出造粒得到物料II；
3)将物料I与物料II混合置于25℃水冷并继续搅拌至均匀，随后投入双螺杆挤出机熔融挤出、造粒即得高熔融流动性的PPO复合材料。
对本实施例制得的PPO复合材料样品进行性能检测：其熔融流动速率为12.4g/10min(GB/T 3682)。
实施例5
一种具有高熔融流动性的PPO复合材料：
1)按质量份数将30份高抗冲聚苯乙烯颗粒与20份钛白粉、16份玻璃纤维混合搅拌30分钟，投入双螺杆挤出机熔融挤出造粒得到物料I；
2)按质量份数将60份聚苯醚PPO树脂真空干燥后与8份本发明实施例1所制得的预处理改性高岭土A、0.8份抗氧剂(由抗氧剂1010、抗氧剂264、抗氧剂168按重量比0.45：1：1.5组成的复合物)、7份乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐在75℃下混合搅拌20分钟，投入双螺杆挤出机熔融挤出造粒得到物料II；
3)将物料I与物料II混合置于25℃水冷并继续搅拌至均匀，随后投入双螺杆挤出机熔融挤出、造粒即得高熔融流动性的PPO复合材料。
对本实施例制得的PPO复合材料样品进行性能检测：其熔融流动速率为12.9g/10min(GB/T 3682)。
实施例6
一种具有高熔融流动性的PPO复合材料：
1)按质量份数将50份高抗冲聚苯乙烯颗粒与20份钛白粉、16份玻璃纤维混合搅拌30分钟，投入双螺杆挤出机熔融挤出造粒得到物料I；
2)按质量份数将45份聚苯醚PPO树脂真空干燥后与8份本发明实施例1所制得的预处理改性高岭土A、0.8份抗氧剂(由抗氧剂1010、抗氧剂264、抗氧剂168按重量比0.7：1：1.1组成的复合物)、7份乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐在75℃下混合搅拌20分钟，投入双螺杆挤出机熔融挤出造粒得到物料II；
3)将物料I与物料II混合置于25℃水冷并继续搅拌至均匀，随后投入双螺杆挤出机熔融挤出、造粒即得高熔融流动性的PPO复合材料。
对本实施例制得的PPO复合材料样品进行性能检测：其熔融流动速率为12.3g/10min(GB/T 3682)。
对比例1
一种PPO复合材料：
1)按质量份数将40份高抗冲聚苯乙烯颗粒与20份钛白粉、16份玻璃纤维混合搅拌30分钟，投入双螺杆挤出机熔融挤出造粒得到物料I；
2)按质量份数将52份聚苯醚PPO树脂真空干燥后与8份未处理的高岭土、0.8份抗氧剂(由抗氧剂1010、抗氧剂264、抗氧剂168按重量比0.55：1：1.2组成的复合物)、7份乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐在75℃下混合搅拌20分钟，投入双螺杆挤出机熔融挤出造粒得到物料II；
3)将物料I与物料II混合置于25℃水冷并继续搅拌至均匀，随后投入双螺杆挤出机熔融挤出、造粒得PPO复合材料。
对本对比例制得的PPO复合材料样品进行性能检测：其熔融流动速率为7.1g/10min(GB/T 3682)。
对比例2
一种PPO复合材料：
1)按质量份数将40份高抗冲聚苯乙烯颗粒与20份钛白粉、16份玻璃纤维混合搅拌30分钟，投入双螺杆挤出机熔融挤出造粒得到物料I；
2)按质量份数将52份聚苯醚PPO树脂真空干燥后0.8份抗氧剂(由抗氧剂1010、抗氧剂264、抗氧剂168按重量比0.55：1：1.2组成的复合物)、7份乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐在75℃下混合搅拌20分钟，投入双螺杆挤出机熔融挤出造粒得到物料II；
3)将物料I与物料II混合置于25℃水冷并继续搅拌至均匀，随后投入双螺杆挤出机熔融挤出、造粒得PPO复合材料。
对本对比例制得的PPO复合材料样品进行性能检测：其熔融流动速率为6.3g/10min(GB/T 3682)。
由实施例1-6与对比例1-2比较可以看出，本发明通过预处理改性高岭土对纯PPO树脂进行共混改性，配合本发明选用的高抗冲聚苯乙烯颗粒、抗氧剂、相容剂等使得制备得到的PPO复合材料具有十分优异的流动性。而采用未改性处理的高岭土对PPO树脂改性或不采用高岭土仅使用其他材料对PPO树脂改性，制得的PPO复合材料的流动性仍然较差。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本申请进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本申请的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，其均应涵盖在本申请请求保护的技术方案范围当中。
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