一種聚砜復(fù)合材料及其制備工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及復(fù)合材料的制備領(lǐng)域，具體涉及一種聚砜復(fù)合材料及其制備工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]聚砜(PSF)具有優(yōu)良的耐熱性、電絕緣性、耐氧化性、耐輻射性以及突出的抗蠕變性能，而且力學(xué)性能優(yōu)異、耐磨、耐化學(xué)腐蝕，其使用溫度范圍為-100?150°C，長(zhǎng)期使用溫度為160°C，短期使用溫度可達(dá)190°C。即使在高溫下也保持優(yōu)良的機(jī)械性能是其突出的優(yōu)點(diǎn)。自開(kāi)發(fā)以來(lái)，在精密機(jī)械加工、汽車(chē)制造、電子電氣以及航空航天、軍事設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用。但是，其耐候性及耐疲勞強(qiáng)度較差，耐沖擊強(qiáng)度不高，而且不易加工成型，在一定程度上限制了其應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提供了一種耐候性好、耐沖擊強(qiáng)度高而且易于加工的聚砜復(fù)合材料以及其制備工藝。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案為:一種聚砜復(fù)合材料，包括以下質(zhì)量百分比的成分:聚砜樹(shù)脂粉50?70wt%、玻璃纖維15?25wt%、蒙脫土 10?20wt%、增韌劑4?8wt%、偶聯(lián)劑I?2wt%、抗紫外線劑0.5?lwt%o
[0005]所述增韌劑為馬來(lái)酸酐接枝三元乙丙橡膠或無(wú)機(jī)納米粒子增韌環(huán)氧樹(shù)脂，所述無(wú)機(jī)納米粒子增韌環(huán)氧樹(shù)脂可以是納米CaCO3增韌環(huán)氧樹(shù)脂或其他公知技術(shù)的無(wú)機(jī)納米粒子增韌環(huán)氧樹(shù)脂。
[0006]所述偶聯(lián)劑為鋁酸酯偶聯(lián)劑或硅烷偶聯(lián)劑。
[0007]所述抗紫外線劑為水楊酸苯酯、UV-P或UV-O0
[0008]所述聚砜樹(shù)脂粉可以經(jīng)粉碎獲得，或者將聚砜樹(shù)脂溶于DMF后用去離子水沉淀、過(guò)濾干燥獲得。
[0009]所述一種聚砜復(fù)合材料的制備工藝，包括以下步驟:
1)蒙脫土改性:取濃硫酸、檸檬酸和蒙脫土，其質(zhì)量比為3:2:3，并將濃硫酸、檸檬酸和水配制成檸檬酸質(zhì)量濃度為15?25%的溶液，控制溶液溫度75?85°C加入蒙脫土保溫?cái)嚢??10h，冷卻至室溫進(jìn)行固液分離，將固體蒙脫土干燥至水分含量〈0.5%，過(guò)100目篩并取目數(shù)大于100目的蒙脫土；
2)玻璃纖維預(yù)處理:將玻璃纖維置于質(zhì)量濃度6?8%的NaOH溶液中，在常溫下浸泡5?8h，然后用清水洗滌至中性并烘干至水分含量〈0.5% ；
3)預(yù)混:將聚砜樹(shù)脂粉、增韌劑、偶聯(lián)劑、抗紫外線劑及步驟I所得改性蒙脫土和步驟2所得玻璃纖維置于高混機(jī)中混合10?20min，得預(yù)混料；
4)將步驟4所得預(yù)混料置于擠出機(jī)中擠出、造粒即得本發(fā)明的復(fù)合材料。
[0010]所述蒙脫土(MMT)是一類(lèi)典型的層狀硅酸鹽類(lèi)非金屬納米礦物質(zhì)，具有良好的分散性、吸水性、膨脹性和價(jià)格低廉等特點(diǎn)，而且還具有良好的熱穩(wěn)定性、無(wú)機(jī)物剛性和尺寸穩(wěn)定性等。用濃硫酸和檸檬酸對(duì)所述蒙脫土進(jìn)行改性，使蒙脫土片層結(jié)構(gòu)的吸水性變成親油性，從而與聚砜樹(shù)脂很好地相容，使蒙脫土與聚砜樹(shù)脂相互良好結(jié)合，有效提高了復(fù)合材料的穩(wěn)定性。
[0011]所述玻璃纖維經(jīng)預(yù)處理后可以更好的融入聚砜復(fù)合材料體系中，提高復(fù)合材料的耐沖擊強(qiáng)度；抗紫外線劑可有效抵抗紫外線對(duì)聚砜樹(shù)脂的侵蝕，提高聚砜復(fù)合材料的耐候性。
[0012]本發(fā)明的一種聚砜復(fù)合材料強(qiáng)度高，耐候性優(yōu)良，易于加工成形，適于制作對(duì)強(qiáng)度要求$父尚的廣品。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0014]實(shí)施例1:一種聚砜復(fù)合材料，包括以下質(zhì)量百分比的成分:聚砜樹(shù)脂粉60wt%、玻璃纖維18wt%、蒙脫土 14wt%、增韌劑6wt%、偶聯(lián)劑1.5wt%、抗紫外線劑0.5wt%。
[0015]本實(shí)施例中，所述增韌劑為馬來(lái)酸酐接枝三元乙丙橡膠，所述偶聯(lián)劑為鋁酸酯偶聯(lián)劑，所述抗紫外線劑為水楊酸苯酯。
[0016]所述一種聚砜復(fù)合材料的制備工藝，包括以下步驟:
1)蒙脫土改性:取濃硫酸、檸檬酸和蒙脫土，其質(zhì)量比為3:2:3，并將濃硫酸、檸檬酸和水配制成檸檬酸質(zhì)量濃度為20%的溶液，控制溶液溫度75?85°C之間加入蒙脫土保溫?cái)嚢?h，冷卻至室溫進(jìn)行固液分離，將固體蒙脫土干燥至水分含量〈0.5%，過(guò)100目篩并取目數(shù)大于100目的蒙脫土；
2)玻璃纖維預(yù)處理:將玻璃纖維置于質(zhì)量濃度7%的NaOH溶液中，在常溫下浸泡6h，然后用清水洗滌至中性并烘干至水分含量〈0.5% ；
3)預(yù)混:將聚砜樹(shù)脂粉、增韌劑、偶聯(lián)劑、抗紫外線劑及步驟I所得改性蒙脫土和步驟2所得玻璃纖維置于高混機(jī)中混合15min，得預(yù)混料；
4)將步驟4所得預(yù)混料置于擠出機(jī)中擠出、造粒即得本發(fā)明的復(fù)合材料。
[0017]實(shí)施例2:—種聚砜復(fù)合材料，包括以下質(zhì)量百分比的成分:聚砜樹(shù)脂粉65wt%、玻璃纖維15wt%、蒙脫土 12wt%、增韌劑5wt%、偶聯(lián)劑2wt%、抗紫外線劑lwt%。
[0018]本實(shí)施例中，所述增韌劑為無(wú)機(jī)納米粒子增韌環(huán)氧樹(shù)脂，所述偶聯(lián)劑為鋁酸酯偶聯(lián)劑，所述抗紫外線劑為UV-P。
[0019]所述一種聚砜復(fù)合材料的制備工藝，包括以下步驟:
1)蒙脫土改性:取濃硫酸、檸檬酸和蒙脫土，其質(zhì)量比為3:2:3，并將濃硫酸、檸檬酸和水配制成檸檬酸質(zhì)量濃度為15%的溶液，控制溶液溫度75?85°C之間加入蒙脫土保溫?cái)嚢?h，冷卻至室溫進(jìn)行固液分離，將固體蒙脫土干燥至水分含量〈0.5%，過(guò)100目篩并取目數(shù)大于100目的蒙脫土；
2)玻璃纖維預(yù)處理:將玻璃纖維置于質(zhì)量濃度8%的NaOH溶液中，在常溫下浸泡5h，然后用清水洗滌至中性并烘干至水分含量〈0.5% ；
3)預(yù)混:將聚砜樹(shù)脂粉、增韌劑、偶聯(lián)劑、抗紫外線劑及步驟I所得改性蒙脫土和步驟2所得玻璃纖維置于高混機(jī)中混合20min，得預(yù)混料；
4)將步驟4所得預(yù)混料置于擠出機(jī)中擠出、造粒即得本發(fā)明的復(fù)合材料。
[0020]實(shí)施例3:—種聚砜復(fù)合材料，包括以下質(zhì)量百分比的成分:聚砜樹(shù)脂粉50wt%、玻璃纖維25wt%、蒙脫土 19.5wt%、增韌劑4wt%、偶聯(lián)劑lwt%、抗紫外線劑0.5wt%。
[0021]本實(shí)施例中，所述增韌劑為馬來(lái)酸酐接枝三元乙丙橡膠，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑，所述抗紫外線劑為UV-O0
[0022]所述一種聚砜復(fù)合材料的制備工藝，包括以下步驟:
1)蒙脫土改性:取濃硫酸、檸檬酸和蒙脫土，其質(zhì)量比為3:2:3，并將濃硫酸、檸檬酸和水配制成檸檬酸質(zhì)量濃度為18%的溶液，控制溶液溫度75?85°C之間加入蒙脫土保溫?cái)嚢?h，冷卻至室溫進(jìn)行固液分離，將固體蒙脫土干燥至水分含量〈0.5%，過(guò)100目篩并取目數(shù)大于100目的蒙脫土；
2)玻璃纖維預(yù)處理:將玻璃纖維置于質(zhì)量濃度8%的NaOH溶液中，在常溫下浸泡7h，然后用清水洗滌至中性并烘干至水分含量〈0.5% ；
3)預(yù)混:將聚砜樹(shù)脂粉、增韌劑、偶聯(lián)劑、抗紫外線劑及步驟I所得改性蒙脫土和步驟2所得玻璃纖維置于高混機(jī)中混合12min，得預(yù)混料；
4)將步驟4所得預(yù)混料置于擠出機(jī)中擠出、造粒即得本發(fā)明的復(fù)合材料。
[0023]實(shí)施例4:一種聚砜復(fù)合材料，包括以下質(zhì)量百分比的成分:聚砜樹(shù)脂粉57wt%、玻璃纖維22wt%、蒙脫土 12wt%、增韌劑7wt%、偶聯(lián)劑1.5wt%、抗紫外線劑0.5wt%。
[0024]本實(shí)施例中，所述增韌劑為無(wú)機(jī)納米粒子增韌環(huán)氧樹(shù)脂，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑，所述抗紫外線劑為水楊酸苯酯。
[0025]所述一種聚砜復(fù)合材料的制備工藝，包括以下步驟:
1)蒙脫土改性:取濃硫酸、檸檬酸和蒙脫土，其質(zhì)量比為3:2:3，并將濃硫酸、檸檬酸和水配制成檸檬酸質(zhì)量濃度為16%的溶液，控制溶液溫度75?85°C之間加入蒙脫土保溫?cái)嚢?h，冷卻至室溫進(jìn)行固液分離，將固體蒙脫土干燥至水分含量〈0.5%，過(guò)100目篩并取目數(shù)大于100目的蒙脫土；
2)玻璃纖維預(yù)處理:將玻璃纖維置于質(zhì)量濃度6%的NaOH溶液中，在常溫下浸泡6h，然后用清水洗滌至中性并烘干至水分含量〈0.5% ；
3)預(yù)混:將聚砜樹(shù)脂粉、增韌劑、偶聯(lián)劑、抗紫外線劑及步驟I所得改性蒙脫土和步驟2所得玻璃纖維置于高混機(jī)中混合17min，得預(yù)混料；
4)將步驟4所得預(yù)混料置于擠出機(jī)中擠出、造粒即得本發(fā)明的復(fù)合材料。
[0026]本發(fā)明制得的一種聚砜復(fù)合材料強(qiáng)度高，耐候性優(yōu)良，易于加工成形，適于制作對(duì)強(qiáng)度要求較高的產(chǎn)品。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種聚砜復(fù)合材料，其特征在于，包括以下質(zhì)量百分比的成分:聚砜樹(shù)脂粉50?70wt%、玻璃纖維15?25wt%、蒙脫土 10?20wt%、增韌劑4?8wt%、偶聯(lián)劑I?2wt%、抗紫外線劑0.5?lwt%o2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚砜復(fù)合材料，其特征在于，包括以下質(zhì)量百分比的成分:聚砜樹(shù)脂粉60wt%、玻璃纖維18wt%、蒙脫土 14wt%、增韌劑6wt%、偶聯(lián)劑1.5wt%、抗紫外線劑 0.5wt%o3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種聚砜復(fù)合材料，其特征在于，所述增韌劑為馬來(lái)酸酐接枝三元乙丙橡膠或無(wú)機(jī)納米粒子增韌環(huán)氧樹(shù)脂。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種聚砜復(fù)合材料，其特征在于，所述偶聯(lián)劑為鋁酸酯偶聯(lián)劑或娃燒偶聯(lián)劑。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種聚砜復(fù)合材料，其特征在于，所述抗紫外線劑為水楊酸苯酯、UV-P或UV-O。6.權(quán)利要求1或2任一所述的一種聚砜復(fù)合材料的制備工藝，其特征在于，包括以下步驟: 1)蒙脫土改性:取濃硫酸、檸檬酸和蒙脫土，其質(zhì)量比為3:2:3，并將濃硫酸、檸檬酸和水配制成檸檬酸質(zhì)量濃度為15?25%的溶液，控制溶液溫度75?85°C加入蒙脫土保溫?cái)嚢??10h，冷卻至室溫進(jìn)行固液分離，將固體蒙脫土干燥至水分含量〈0.5%，過(guò)100目篩并取目數(shù)大于100目的蒙脫土； 2)玻璃纖維預(yù)處理:將玻璃纖維置于質(zhì)量濃度6?8%的NaOH溶液中，在常溫下浸泡5?8h，然后用清水洗滌至中性并烘干至水分含量〈0.5% ； 3)預(yù)混:將聚砜樹(shù)脂粉、增韌劑、偶聯(lián)劑、抗紫外線劑及步驟I所得改性蒙脫土和步驟2所得玻璃纖維置于高混機(jī)中混合10?20min，得預(yù)混料； 4)將步驟4所得預(yù)混料置于擠出機(jī)中擠出、造粒即得本發(fā)明的復(fù)合材料。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種聚砜復(fù)合材料，其特征在于，包括以下質(zhì)量百分比的成分：聚砜樹(shù)脂粉50～70wt%、玻璃纖維15～25wt%、蒙脫土10～20wt%、增韌劑4～8wt%、偶聯(lián)劑1～2wt%、抗紫外線劑0.5～1wt%，本發(fā)明同時(shí)公開(kāi)了一種聚砜復(fù)合材料的制備工藝。本發(fā)明所得一種聚砜復(fù)合材料強(qiáng)度高，耐候性優(yōu)良，易于加工成形，適于制作對(duì)強(qiáng)度要求較高的產(chǎn)品。
【IPC分類(lèi)】C08K13/06, C08K3/34, C08K7/14, C08L63/00, C08L81/06, C08K9/04, C08K9/02, C08L51/04
【公開(kāi)號(hào)】CN104910624
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510331849
【發(fā)明人】戴曉宸
【申請(qǐng)人】蘇州云舒新材料科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月16日
【申請(qǐng)日】2015年6月16日