本發(fā)明屬于高分子材料領(lǐng)域，具體涉及一種導(dǎo)電耐熱ppo/ppa阻燃組合物及其制備方法。
背景技術(shù)：
：聚苯醚(ppo或ppe)，化學(xué)名稱為聚2,6—二甲基—1,4—苯醚，又稱為聚亞苯基氧化物或聚苯撐醚。ppo是一種主鏈上含有苯環(huán)的工程塑料，因此具有優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度、耐應(yīng)力松弛、抗蠕變性、耐熱性、耐水性、耐水蒸汽性、尺寸穩(wěn)定性，但是純的ppo樹脂沖擊韌性差，熔體粘度高，加工性差，通常通過(guò)合金化來(lái)對(duì)其進(jìn)行改性。聚鄰苯二甲酰胺(ppa)，是一種半芳香族聚酰胺。因?yàn)橹麈湵江h(huán)的存在，使其具有優(yōu)越的強(qiáng)度、韌度和硬度，以及良好的耐熱性，耐化學(xué)性及抗開裂能力。在高溫高濕狀態(tài)下，ppa的抗拉強(qiáng)度比pa6高20％，比pa66更高，且吸水率遠(yuǎn)低于pa6，pa66。ppa的加入，可以明顯改善ppo的流動(dòng)性，且可以提高ppo的耐熱性能。ppo/ppa具有良好的電絕緣性，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的摩擦易積累靜電，引起安全事故。通過(guò)導(dǎo)電劑的加入，可以達(dá)到永久抗靜電的作用，解決在電子電工等特定場(chǎng)合使用的安全問(wèn)題。cn101302336a公開了一種阻燃ppo/pa合金及其制備方法，通過(guò)加入pa6，pa66，改善ppo難加工、耐熱性、不耐非極性溶劑的特點(diǎn)，并彌補(bǔ)pa尺寸穩(wěn)定差的特點(diǎn)。該方法雖然可以提高ppo的耐熱性，但組合材料的抗靜電能力并沒(méi)有得到改善，且該合金的力學(xué)能里并沒(méi)有得到顯著提高。cn103146176a公開了一種ppo/pa合金改性增溶劑及合金，通過(guò)加入聚苯醚、甲基丙烯酸縮水甘油酯和苯乙烯的接枝共聚物的加入，可以改善ppo/pa合金的相容性，并提高合金的力學(xué)性能，但該方法對(duì)合金的吸水率減小有限，僅僅比純pa有所減小，卻遠(yuǎn)高于ppo樹脂的吸水率。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種導(dǎo)電耐熱ppo/ppa阻燃組合物及其制備方法。本發(fā)明所述的ppo為聚苯醚樹脂，ppa為聚鄰苯二甲酰胺樹脂。本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：一種導(dǎo)電耐熱ppo/ppa阻燃組合物，其組成及質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下：所述ppo的樹脂密度為1.06g/cm3，300℃/10kg條件下熔融指數(shù)為(4-14)g/10min。所述ppa的樹脂密度為1.13g/cm3。所述的導(dǎo)電劑為石墨烯、導(dǎo)電炭黑、碳纖維按質(zhì)量比為1:4:6組成的混合物。優(yōu)選的，所述的碳纖維為短切碳纖維，纖維直徑為6μm，長(zhǎng)度為6mm。所述的相容劑為ppo-g-mah，sebs-g-mah中的至少一種。所述的阻燃劑為間苯二酚-雙磷酸二苯酯，三聚氰胺尿酸鹽，三苯基膦中的至少一種。所述的抗氧劑為受阻酚類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑中的至少一種。一種導(dǎo)電耐熱ppo/ppa阻燃組合物的制備方法，按上述的組成稱取原料，先將ppo、ppa、相容劑和抗氧劑混合，從主喂料口加入雙螺桿擠出機(jī)中，再把導(dǎo)電劑和阻燃劑從側(cè)喂料系統(tǒng)中加入擠出機(jī)，熔融共混，擠出造粒，得到導(dǎo)電耐熱ppo/ppa阻燃組合物。本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的ppo/ppa阻燃組合物可加工性強(qiáng)，具有良好的導(dǎo)電性能和耐熱性能，兼具優(yōu)異的機(jī)械性能。具體如下：1、本發(fā)明通過(guò)研究石墨烯、導(dǎo)電炭黑與短切碳纖維的不同復(fù)配比例的導(dǎo)電效果，將三者按照1：4：6質(zhì)量比混而成作為導(dǎo)電劑。其中石墨烯的加入，利用石墨烯的超薄，分散性好的特點(diǎn)；石墨烯，導(dǎo)電炭黑，短切碳纖維三者憑借其不同粒徑尺寸上的復(fù)配，在微觀結(jié)構(gòu)上相互協(xié)調(diào)，可以在中形成更好的導(dǎo)電回路，經(jīng)擠出造粒可得到具有優(yōu)良導(dǎo)電效果的。2、本發(fā)明通過(guò)ppa的加入，可以將ppa突出的力學(xué)性能、耐熱性能與ppo相結(jié)合，得到力學(xué)性能優(yōu)異的ppo/ppa，且ppa與pa相比，在吸水率性能上有明顯的優(yōu)勢(shì)。ppo/ppa阻燃組合物兼具ppo、ppa的低吸水的特點(diǎn)，并保持優(yōu)秀的力學(xué)性能。具體實(shí)施方式一種導(dǎo)電耐熱ppo/ppa阻燃組合物，其組成及質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下：優(yōu)選的，一種導(dǎo)電耐熱ppo/ppa阻燃組合物，其組成及質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下：優(yōu)選的，所述ppo的樹脂密度為1.06g/cm3，300℃/10kg條件下熔融指數(shù)為(4-14)g/10min。優(yōu)選的，所述ppa的樹脂密度為1.13g/cm3。優(yōu)選的，所述的導(dǎo)電劑為石墨烯、導(dǎo)電炭黑、碳纖維按質(zhì)量比為1:4:6組成的混合物；進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的碳纖維為短切碳纖維，纖維直徑為6μm，長(zhǎng)度為6mm。本發(fā)明所述的導(dǎo)電劑的制備方法為：稱取石墨烯、導(dǎo)電炭黑和短切碳纖維，攪拌混合而成。所述的攪拌速度為60r/min，攪拌時(shí)間為1min。優(yōu)選的，所述的相容劑為ppo-g-mah，sebs-g-mah中的至少一種。優(yōu)選的，所述的阻燃劑為間苯二酚-雙磷酸二苯酯，三聚氰胺尿酸鹽，三苯基膦中的至少一種；進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的阻燃劑為間苯二酚-雙磷酸二苯酯，三聚氰胺尿酸鹽，三苯基膦組成的混合物；再進(jìn)一步的，所述的阻燃劑中，間苯二酚-雙磷酸二苯酯，三聚氰胺尿酸鹽，三苯基膦的質(zhì)量比為1:1:1。所述的間苯二酚-雙磷酸二苯酯即阻燃劑rdp。優(yōu)選的，所述的抗氧劑為受阻酚類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑中的至少一種；進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的抗氧劑為抗氧劑168和抗氧劑1010組成的混合物；再進(jìn)一步的，所述的抗氧劑中，抗氧劑168和抗氧劑1010的質(zhì)量比為1:2。一種導(dǎo)電耐熱ppo/ppa阻燃組合物的制備方法，按上述的組成稱取原料，先將ppo、ppa、相容劑和抗氧劑混合，從主喂料口加入雙螺桿擠出機(jī)中，再把導(dǎo)電劑和阻燃劑從側(cè)喂料系統(tǒng)中加入擠出機(jī)，熔融共混，擠出造粒，得到導(dǎo)電耐熱ppo/ppa阻燃組合物。以下通過(guò)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。以下實(shí)施例中，配方組成均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)(wt％)，所用短切碳纖維，長(zhǎng)度為6mm，纖維直徑為6μm。實(shí)施例1：一種導(dǎo)電耐熱的ppo/ppa，配方組成如下：ppo31ppa22.3導(dǎo)電劑25相容劑4阻燃劑17抗氧劑0.7導(dǎo)電劑由石墨烯、導(dǎo)電炭黑、短切碳纖維按照質(zhì)量比1：4：6的比例，其中短切碳纖維，纖維直徑為6μm，長(zhǎng)度為6mm，在低速攪拌機(jī)中60轉(zhuǎn)/分，攪拌1分鐘；相容劑為sebs-g-mah；阻燃劑為間苯二酚-雙磷酸二苯酯，三聚氰胺尿酸鹽，三苯基膦按質(zhì)量比為1:1:1的比例混合而成，在低速攪拌機(jī)中100轉(zhuǎn)/分，攪拌3分鐘；抗氧劑168和亞磷酸酯類抗氧劑1010按質(zhì)量比1:2混合均勻。將ppo樹脂，ppa樹脂，導(dǎo)電劑、相容劑、抗氧劑采用低速攪拌攪拌均勻，從主喂加入雙螺桿擠出機(jī)中，阻燃劑和導(dǎo)電劑從側(cè)喂加入擠出機(jī)中，所有原料通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出造粒。雙螺桿擠出機(jī)各加溫區(qū)溫度設(shè)定分別為：一區(qū)205～210℃，二區(qū)280～310℃，三區(qū)280～310℃，四區(qū)280～310℃，五區(qū)280～310℃，六區(qū)270～290℃，七區(qū)270～290℃，八區(qū)280～310℃，機(jī)頭280～310℃。實(shí)施例2：一種導(dǎo)電耐熱的ppo/ppa，配方組成如下：ppo26ppa27.3導(dǎo)電劑25相容劑4阻燃劑17抗氧劑0.7制備工藝如實(shí)施例1。導(dǎo)電劑由石墨烯、導(dǎo)電炭黑、短切碳纖維按照質(zhì)量比1：4：6的比例，其中短切碳纖維，纖維直徑為6μm，長(zhǎng)度為6mm，在低速攪拌機(jī)中60轉(zhuǎn)/分，攪拌1分鐘；相容劑為sebs-g-mah；阻燃劑為間苯二酚-雙磷酸二苯酯，三聚氰胺尿酸鹽，三苯基膦按質(zhì)量比為1:1:1的比例混合而成，在低速攪拌機(jī)中100轉(zhuǎn)/分，攪拌3分鐘；抗氧劑168和亞磷酸酯類抗氧劑1010按質(zhì)量比1:2混合均勻。實(shí)施例3：一種導(dǎo)電耐熱的ppo/ppa，配方組成如下：ppo21ppa32.3導(dǎo)電劑25相容劑4阻燃劑17抗氧劑0.7制備工藝如實(shí)施例1。導(dǎo)電劑由石墨烯、導(dǎo)電炭黑、碳纖維按照質(zhì)量比1：4：6的比例，其中短切碳纖維，纖維直徑為6μm，長(zhǎng)度為6mm，在低速攪拌機(jī)中60轉(zhuǎn)/分，攪拌1分鐘；相容劑為sebs-g-mah；阻燃劑為間苯二酚-雙磷酸二苯酯，三聚氰胺尿酸鹽，三苯基膦按質(zhì)量比為1:1:1的比例混合而成，在低速攪拌機(jī)中100轉(zhuǎn)/分，攪拌3分鐘；抗氧劑168和亞磷酸酯類抗氧劑1010按質(zhì)量比1:2混合均勻。實(shí)施例4：一種導(dǎo)電耐熱的ppo/ppa，配方組成如下：ppo26ppa32.3導(dǎo)電劑20相容劑4阻燃劑17抗氧劑0.7制備工藝如實(shí)施例1。導(dǎo)電劑由石墨烯、導(dǎo)電炭黑、短切碳纖維按照質(zhì)量比1：4：6的比例，其中短切碳纖維，纖維直徑為6μm，長(zhǎng)度為6mm，在低速攪拌機(jī)中60轉(zhuǎn)/分，攪拌1分鐘；相容劑為sebs-g-mah；阻燃劑為間苯二酚-雙磷酸二苯酯，三聚氰胺尿酸鹽，三苯基膦按質(zhì)量比為1:1:1的比例混合而成，在低速攪拌機(jī)中100轉(zhuǎn)/分，攪拌3分鐘；抗氧劑168和亞磷酸酯類抗氧劑1010按質(zhì)量比1:2混合均勻。實(shí)施例5：一種導(dǎo)電耐熱的ppo/ppa，配方組成如下：ppo21ppa27.3導(dǎo)電劑30相容劑4阻燃劑17抗氧劑0.7制備工藝如實(shí)施例1。導(dǎo)電劑由石墨烯、導(dǎo)電炭黑、短切碳纖維按照質(zhì)量比1：4：6的比例，其中短切碳纖維，纖維直徑為6μm，長(zhǎng)度為6mm，在低速攪拌機(jī)中60轉(zhuǎn)/分，攪拌1分鐘；相容劑為sebs-g-mah；阻燃劑為間苯二酚-雙磷酸二苯酯，三聚氰胺尿酸鹽，三苯基膦按質(zhì)量比為1:1:1的比例混合而成，在低速攪拌機(jī)中100轉(zhuǎn)/分，攪拌3分鐘；抗氧劑168和亞磷酸酯類抗氧劑1010按質(zhì)量比1:2混合均勻。對(duì)比例1：一種導(dǎo)電耐熱的ppo/ppa，配方組成如下：ppo21ppa32.3導(dǎo)電劑25相容劑4阻燃劑17抗氧劑0.7導(dǎo)電劑為短切碳纖維，其余組分不變，制備方法與實(shí)施例1相同。對(duì)比例2：一種導(dǎo)電耐熱的ppo/ppa，配方組成如下：導(dǎo)電劑為導(dǎo)電炭黑，其余組分不變，制備方法與實(shí)施例1相同。對(duì)比例3：一種導(dǎo)電耐熱的ppo/ppa，配方組成如下：ppo21ppa32.3導(dǎo)電劑25相容劑4阻燃劑17抗氧劑0.7導(dǎo)電劑為導(dǎo)電炭黑與短切碳纖維2:3混合而成，其余組分不變，制備方法與實(shí)施例1相同。對(duì)比例4：一種導(dǎo)電的ppo，配方組成如下：ppo53.3導(dǎo)電劑25相容劑4阻燃劑17抗氧劑0.7導(dǎo)電劑，相容劑，阻燃劑，抗氧劑組分不變，制備方法與實(shí)施例1相同。性能測(cè)試：上述實(shí)施例1-5及對(duì)比例1-4制備的樣料經(jīng)相同的干燥、注塑工藝按iso測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)制備出力學(xué)性能測(cè)試樣條、表面電阻測(cè)試樣板，然后經(jīng)相同的濕度，溫度，時(shí)間調(diào)節(jié)各案例，測(cè)得的物性測(cè)試數(shù)據(jù)如表1：表1實(shí)施例和對(duì)比例的性能由表1可以看出，通過(guò)石墨烯，導(dǎo)電炭黑與短切碳纖維的復(fù)配，實(shí)施例1至實(shí)施例5都具有優(yōu)良的導(dǎo)電性能，其中石墨烯，導(dǎo)電炭黑，短切碳纖維憑借其不同粒徑尺寸上的復(fù)配，在微觀結(jié)構(gòu)上相互協(xié)調(diào)，構(gòu)成導(dǎo)電回路，隨著導(dǎo)電劑添加量逐漸增加，表面電阻逐漸減小。相比于純粹的導(dǎo)電炭黑，碳纖維更加有利于電子的運(yùn)動(dòng)。從對(duì)比例1至對(duì)比例3表面電阻測(cè)試就可以得以佐證。通過(guò)實(shí)施例3與對(duì)比例4對(duì)比可知，通過(guò)ppa的加入，可以大幅度的提高的耐熱性能，擴(kuò)大ppo的應(yīng)用范圍。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何屬于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。當(dāng)前第1頁(yè)12