| WO2014209583A1 | 2014-12-31 |
| CN101163746A | 2008-04-16 | |||
| CN101654564A | 2010-02-24 | |||
| CN102964829A | 2013-03-13 | |||
| CN102558825A | 2012-07-11 |
| 权利要求书 [权利要求 1] 一种玻纤增强聚苯醚复合材料， 其原料按重量计包括： 90- 120份； 玻纤 20-45份； 柠檬酸金钾 0.002-0.009份； 钨酸钠 0.6- 1.9份； 0.001-0.005份。 [权利要求 2] 根据权利要求 1所述的玻纤增强聚苯醚复合材料， 其特征在于： 所述 玻纤为防浮纤玻纤， 其制备方法为将玻纤浸没在去离子水中， 同吋加 入质量为玻纤 5倍的 3-吡啶磺酸搅拌均匀得到溶液 A； 将质量为玻纤 2 倍的乙二醇地加入溶液 A中， 搅拌均匀得到溶液 B; 将溶液 B倒入水 热反应釜中， 填充度控制在 70〜80%； 然后密封水热反应釜， 将其 放入电热恒温鼓风干燥箱中， 在温度为 140°C， 反应 30h， 反应结束后 自然冷却到室温； 打幵水热反应釜， 将产物用蒸馏水、 无水乙醇依次 洗涤 1〜3次， 于电热恒温鼓风干燥箱中 96°C下干燥 2h， 即得所述防 浮纤玻纤。 [权利要求 3] 如权利要求 1或 2所述的玻纤增强聚苯醚复合材料的制备方法， 其包括 如下工序： 按设定重量份将聚苯醚、 玻纤、 柠檬酸金钾、 钨酸钠、 次磷酸加入高 速混合器混合均匀后经双螺杆挤出机加热至 190〜 200°C获得塑化的 聚苯醚混合物， 然后塑化的聚苯醚混合物被双螺杆挤出机挤出， 经牵 弓 I、 冷却成型、 切割处理制备成长度为 10-15mm的玻纤增强聚苯醚复 |
[0001] 本发明涉及高分子材料技术领域， 具体涉及一种玻纤增强聚苯醚复合材料及其 制备方法。
背景技术
[0002] 聚苯醚填充玻纤后， 具有较高的机械强度， 在电气方面更是良好的绝缘材料和 隔热保温材料， 可以制作各种仪表外壳、 灯罩、 光学化学仪器零件、 透明薄膜 、 电容器介质层等。 但现有的玻纤材料分子间作用力低， 纤维在长吋间力的作 用下容易发生较大的蠕变， 导致尺寸、 形态的不稳定， 严重限制了玻纤增强聚 苯醚材料在许多方面特别是高精密要求的仪表 外壳、 灯罩、 光学化学仪器零件 、 透明薄膜、 电容器介质层等领域的应用。
[0003] 此外， 填充玻纤的聚苯醚复合材料在注塑过程中容易 形成浮纤， 导致复合材料 本身的强度下降。
技术问题
[0004] 填充玻纤的聚苯醚复合材料在注塑过程中容易 形成浮纤， 导致复合材料本身的 强度下降。
问题的解决方案
技术解决方案
[0005] 本发明的目的通过以下技术方案实现： 一种玻纤增强聚苯醚复合材料， 其原料 按重量计包括：
[0006] 90- 120份；
[0007] 玻纤 20-45份；
[0008] 柠檬酸金钾 0.002-0.009份；
[0009] 钨酸钠 0.6- 1.9份；
[0010] 0.001-0.005份。
[0011] 本发明中， 聚苯醚、 玻纤均可选用任一种现有技术实现。 柠檬酸金钾 （Gold Potassium Citrate) 是一种化学物质， 分子式是 KAu 2 N 4 C1 2 H„0 8 。 白色结晶粉 末， 易溶于水， 微溶于醇， 难溶于醚。 可选用任一种现有技术实现。 钨酸钠， 无色结晶或白色结晶性粉末。 在干燥空气中风化， 100°C吋失去结晶水。 溶于水 ， 不溶于乙醇。 相对密度 3.23〜 3.25。 熔点 698°C (无水品） 。 用于媒染剂、 分 析试剂、 催化剂、 水处理药剂， 制造防火、 防水材料， 以及磷钨酸盐、 硼钨酸 盐等。 次磷酸为无色油状液体或易潮解的结晶。 密度 1.493g/cm3。 熔点 26.5°C。 易溶于热水、 乙醇、 乙醚。 溶于冷水。 加热到 130°C吋则分解成正磷酸和磷化氢 。 是强还原剂。 由次磷酸钠通过离子交换树脂处理， 进行吸附， 解吸， 过滤， 蒸发浓缩制得。 可用作杀菌剂， 神经系统的强壮剂， 金属表面的处理剂， 以及 制造催化剂和次磷酸盐等。 发明人在研究中发现， 微量的柠檬酸金钾和钨酸钠 有效提高玻纤的耐蠕变性能， 进而有效提高玻纤的结构稳定性， 避免因其蠕变 导致产品尺寸不稳定、 变形。 由于玻纤耐蠕变性能提高， 使之得以被应用在高 精密要求的汽车零部件、 电子产品元件、 仪器仪表部件、 航空设备部件的制造 生产中。 此外发明人发现有微量的柠檬酸金钾和次磷酸 存在吋， 便可大幅提高 玻纤与聚苯醚材料的相容性， 使玻纤均匀地混合在聚苯醚材料中， 有效提高所 制得的聚苯醚复合材料的力学性能。
[0012] 进一步的， 所述玻纤为防浮纤玻纤， 其制备方法为将玻纤浸没在去离子水中， 同吋加入质量为玻纤 5倍的 3-吡啶磺酸搅拌均匀得到溶液 A； 将质量为玻纤 2倍 的乙二醇地加入溶液 A中， 搅拌均匀得到溶液 B ; 将溶液 B倒入水热反应釜中， 填充度控制在 70〜 80% ; 然后密封水热反应釜， 将其放入电热恒温鼓风干燥箱 中， 在温度为 140°C， 反应 30h， 反应结束后自然冷却到室温； 打幵水热反应釜， 将产物用蒸馏水、 无水乙醇依次洗涤 1〜3次， 于电热恒温鼓风干燥箱中 96°C下 干燥 2h， 即得所述防浮纤玻纤。
[0013] 3-吡啶磺酸 （3-Pyridinesulfonic acid) 可选用任一种现有技术实现。 其可有效抑 制玻纤在聚苯醚中聚集、 浮纤， 避免产品表面形成突出点， 有利于提注塑产品 表面的光洁度。 玻纤均匀的填充在聚苯醚材料中， 还有利于提高聚苯醚材料的 缺口抗冲击强度。
[0014] 本发明还提供所述的玻纤增强聚苯醚复合材料 的制备方法， 其包括如下工序： [0015] 按设定重量份将聚苯醚、 玻纤、 柠檬酸金钾、 钨酸钠、 次磷酸加入高速混合器 混合均匀后经双螺杆挤出机加热至 190〜 200°C获得塑化的聚苯醚混合物， 然后 塑化的聚苯醚混合物被双螺杆挤出机挤出， 经牵引、 冷却成型、 切割处理制备 成长度为 10-15mm的玻纤增强聚苯醚复合材料。
[0016] 上述制备方法可进一步提高所制得的复合材料 的强度。
发明的有益效果
有益效果
[0017] 本发明中， 微量的柠檬酸金钾和钨酸钠有效提高玻纤的耐 蠕变性能， 进而有效 提高玻纤的结构稳定性， 避免因其蠕变导致产品尺寸不稳定、 变形。 由于玻纤 耐蠕变性能提高， 使之得以被应用在高精密要求的汽车零部件、 电子产品元件 、 仪器仪表部件、 航空设备部件的制造生产中。 此外本发明中的微量的柠檬酸 金钾和次磷酸存在吋， 便可大幅提高玻纤与聚苯醚材料的相容性， 使玻纤均匀 地混合在聚苯醚材料中， 有效提高所制得的聚苯醚复合材料的力学性能 。
实施该发明的最佳实施例
本发明的最佳实施方式
[0018] 本实施例提供一种玻纤增强聚苯醚复合材料， 其原料按重量计包括：
[0019] 100份；
[0020] 玻纤 30份；
[0021] 柠檬酸金钾 0.005份；
[0022] 钨酸钠 0.9份；
[0023] 次磷酸 0.002fo 7Λ-—
[0024] 进一步的， 所述玻纤为防浮纤玻纤， 其制备方法为将玻纤浸没在去离子水中， 同吋加入质量为玻纤 5倍的 3-吡啶磺酸搅拌均匀得到溶液 A； 将质量为玻纤 2倍 的乙二醇地加入溶液 A中， 搅拌均匀得到溶液 B ; 将溶液 B倒入水热反应釜中， 填充度控制在 70〜 80% ; 然后密封水热反应釜， 将其放入电热恒温鼓风干燥箱 中， 在温度为 140°C， 反应 30h， 反应结束后自然冷却到室温； 打幵水热反应釜， 将产物用蒸馏水、 无水乙醇依次洗涤 1〜3次， 于电热恒温鼓风干燥箱中 96°C下 干燥 2h， 即得所述防浮纤玻纤。 [0025] 本实施例采用现有技术制备。 本发明的实施方式
[0026] 实施例 1
[0027] 本实施例提供一种玻纤增强聚苯醚复合材料， 其原料按重量计包括:
[0028] 100份；
[0029] 玻纤 30份；
[0030] 柠檬酸金钾 0.005份；
[0031] 钨酸钠 0.9份；
[0032] 次磷酸 0.002fo 7Λ-—
[0033] 进一步的， 所述玻纤为防浮纤玻纤， 其制备方法为将玻纤浸没在去离子水中， 同吋加入质量为玻纤 5倍的 3-吡啶磺酸搅拌均匀得到溶液 A； 将质量为玻纤 2倍 的乙二醇地加入溶液 A中， 搅拌均匀得到溶液 B ; 将溶液 B倒入水热反应釜中， 填充度控制在 70〜 80% ; 然后密封水热反应釜， 将其放入电热恒温鼓风干燥箱 中， 在温度为 140°C， 反应 30h， 反应结束后自然冷却到室温； 打幵水热反应釜， 将产物用蒸馏水、 无水乙醇依次洗涤 1〜3次， 于电热恒温鼓风干燥箱中 96°C下 干燥 2h， 即得所述防浮纤玻纤。
[0034] 本实施例采用现有技术制备。
[0035] 实施例 2
[0036] 本实施例提供一种玻纤增强聚苯醚复合材料， 其原料按重量计包括：
[0037] 120份；
[0038] 玻纤 20份；
[0039] 柠檬酸金钾 0.009份；
[0040] 钨酸钠 0.6份；
[0042] 进一步的， 所述玻纤市售产
[0043] 本实施例采用现有技术制备。
[0044] 实施例 3 [0045]
[0046] 90份；
[0047] 玻纤 45份；
[0048] 柠檬酸金钾 0.002份;
[0049] 钨酸钠 1.9份；
[0051] 进一步的， 所述玻纤为防浮纤玻纤， 其制备方法为将玻纤浸没在去离子水中， 同吋加入质量为玻纤 5倍的 3-吡啶磺酸搅拌均匀得到溶液 A； 将质量为玻纤 2倍 的乙二醇地加入溶液 A中， 搅拌均匀得到溶液 B ; 将溶液 B倒入水热反应釜中， 填充度控制在 70〜 80% ; 然后密封水热反应釜， 将其放入电热恒温鼓风干燥箱 中， 在温度为 140°C， 反应 30h， 反应结束后自然冷却到室温； 打幵水热反应釜， 将产物用蒸馏水、 无水乙醇依次洗涤 1〜3次， 于电热恒温鼓风干燥箱中 96°C下 干燥 2h， 即得所述防浮纤玻纤。
[0052] 本实施例采用现有技术制备。
[0053] 实施例 4
[0054] 本实施例提供一种玻纤增强聚苯醚复合材料， 其原料与实施例 1一致。
[0055] 本实施例所述的玻纤增强聚苯醚复合材料的制 备方法， 其包括如下工序： [0056] 按设定重量份将聚苯醚、 玻纤、 柠檬酸金钾、 钨酸钠、 次磷酸加入高速混合器 混合均匀后经双螺杆挤出机加热至 190〜 200°C获得塑化的聚苯醚混合物， 然后 塑化的聚苯醚混合物被双螺杆挤出机挤出， 经牵引、 冷却成型、 切割处理制备 成长度为 10-15mm的玻纤增强聚苯醚复合材料。
[0057] 对比例 1
[0058] 本对比例提供一种玻纤增强聚苯醚复合材料， 其原料按重量计包括：
[0059] 100份；
[0060] 玻纤 30份；
[0061] 柠檬酸钾 0.005份；
[0062] 钨酸钠 0.9份；
[0063] [0064] 对比例 2
[0065] 本对比例提供-一种玻纤增强聚苯醚复合材料 其原料按重量计包括：
[0066] 聚苯醚 100份；
[0067] 玻纤 30份；
[0068] 柠檬酸金钾 0.005份；
[0069] 柠檬酸钠 0.9份；
[0070] 次磷酸 0.002份。
[0071] 对比例 3
[0072] 本对比例提供-一种玻纤增强聚苯醚复合材料 其原料按重量计包括：
[0073] 聚苯醚 100份；
[0074] 玻纤 30份；
[0075] 柠檬酸金钾 0.005份；
[0076] 钨酸钠 0.9份；
[0077] 正磷酸 0.002份。
[0078] 复合材料的力学性能通过测试所得的弯曲强度 判断， 材料的抗冲击性通过两种 方法表征， 一种是通过测试材料的缺口冲击强度和无缺口 冲击强度表征， 另一 种是通过把材料制成 150mm*150mm*3mm的方板， 把方板通过支撑物架住， 用 0.
5KG的圆球从不同的高度自由落体撞击到方板 上， 观察方板在多少高度出现裂纹 。 复合材料的浮纤情况是通过在表面进行抛光处 理的模具上把材料制成方板， 通过二次原相仪对表面进行观察。
对实施例和对比例进行弯曲强度、 冲击性能和表面浮纤情况进行测定， 其测试 结果见表 1。
[表 1]
[0080] 注塑测试。
[0081] 将聚苯醚复合材料采用现有技术进行注塑， 成型为 30 C mx30 C mx30cm的方块， 观察其表面浮纤情况。 在方块的 6个表面切割出 30 C mx30cmx2 C m的表皮， 并获得 一切去表皮的小方块； 测试表皮和小方块的密度差率。 密度差率 = (p表皮 -P小 方块） χ100<¾。
[] [表 2]
[0082] 耐蠕变测试。
[0083] 将实施例和对比例的聚苯醚复合材料制成半径 lcm， 长 20cm的长条。 长条的两 端分别施加 5000N的拉力， 维持 100日。 测试其长度增长率。 其结果如表 2
[] [表 3]
[0084] 以上为本发明的其中具体实现方式， 其描述较为具体和详细， 但并不能因此而 理解为对本发明专利范围的限制。 应当指出的是， 对于本领域的普通技术人员 来说， 在不脱离本发明构思的前提下， 还可以做出若干变形和改进， 这些显而 易见的替换形式均属于本发明的保护范围。
工业实用性
[0085] 提供一种玻纤增强聚苯醚复合材料及其制备方 法， 适合大规模工业制备生产。