一种聚苯硫醚复配物及其制备方法

1.本发明属于新材料技术领域，具体涉及一种聚苯硫醚（pps）复配物及其制备方法。


背景技术：

2.聚苯硫醚(pps)是一种半结晶型聚合物，具有耐高温、耐摩擦、耐腐蚀、尺寸稳定性好、力学强度出色，因此能广泛应用于汽车、航天、机械制造、化工等众多领域。但是pps的结晶较慢，不仅会导致其成型周期变长，还会影响出模时材料的强度，从而降低了实际生产中的效率。pps速率提高，能够缩短成型周期；pps的结晶度升高，也能显著提升制品的机械性能。
3.目前，为了提高聚合物的结晶性能，一般可以在聚合物中添加具有成核剂作用的无机物。中国专利cn110105666a采用硫酸钙作成核剂与聚丙烯以特定比例混合的方法，提高了聚丙烯的结晶性能和材料的韧性；有文献发现，在聚丙烯中加入多臂碳纳米管，可提高聚丙烯的结晶度和机械性能(polymer testing, 2016, 55:184-189)；添加滑石粉可显著提升聚乳酸的结晶能力：添加2%的滑石粉，聚乳酸的半结晶时间缩短近65倍(journal of applied polymer science, 2012, 125, 99-109)。
4.但是，由于聚苯硫醚主链为含有苯环的刚性的结构，在高温下链的流动性受限导致难以围绕成核剂弯曲折叠，其成核方式不完全同于聚丙烯等聚合物，一般的无机物成核剂并不能有效促进pps的结晶。
5.因此，开发具有pps的结晶温度和结晶速度的材料，缩短成型周期或提高pps材料的力学性能，在pps实际生产应用中具有重要价值。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种具有良好结晶性能的聚苯硫醚（pps）复配物及其制备方法。
7.本发明提供的聚苯硫醚（pps）复配物，含有一定量的庚二酸钙。庚二酸钙的存在，可有效提高pps结晶能力。按质量份计，组分为：pps树脂
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100 份；庚二酸钙
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0.01-10份。
8.本发明中，所述庚二酸钙能够在pps树脂基体中提供成核位点，有助于pps围绕位点生长，形成微小晶核进一步促进pps的结晶速率。
9.本发明中，所述庚二酸钙用量优选为0.05-5份。
10.本发明中，还包括其他组分，所述其他组分包括但不限于抗氧剂、染色剂、分散剂、无机填料中的一种或多种。按质量份计，组分为： 0-10份。
11.具体地，各组分为：pps树脂
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100 份；庚二酸钙
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0.01-10份；
其他组分
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0-10份。
12.本发明中， 其他组分的用量优选为 1-10份。
13.本发明的聚苯硫醚复配物制备方法，按照配比，将各组分混合均匀，即得到聚苯硫醚复配物。所述混合采用的混合方法可以为简单物理混合、溶液共混或熔融共混中任一种。
14.具体地，当没有其它组分时，按照配比由pps树脂、庚二酸钙经混合；当有其它组分时，则将按照配比由pps树脂、庚二酸钙和其它组分混合。
15.本发明中，所述pps复配物的结晶温度高于纯pps。
16.本发明中，所述制品仍然具有良好的熔体流动性，不影响pps的加工。
17.本发明的有益效果在于：本发明中庚二酸钙的存在，能够有效提高pps的结晶性能(提高结晶温度和结晶度)，同时改善材料使用时的机械性能。
18.复配物较高的结晶速度，可解决pps加工中结晶慢、成型周期长的问题。
具体实施方式
19.具体通过以下实施条例对本发明做进一步的说明，所涉及的组成份数、含量均按质量份计。
20.实施例1：利用庚二酸与氢氧化钙为原料，通过中和法制备庚二酸钙。
21.利用密炼机，在320 ℃、50 rpm条件下，将100份低粘度聚pps与0.05份庚二酸钙熔融共混5 min，制备出聚苯硫醚复配物。
22.利用mettler dsc 3 (mettler toledo, switzerland)差示扫描量热仪(dsc) 测定复配物及不含庚二酸钙pps的结晶温度和结晶度(具体的测试条件如下：氮气气氛，气体流速50 ml/min；测试时先以10 ℃/min升温至350 ℃，在350 ℃保持5 min消除热历史后以10 ℃/min冷却到50 ℃，记录结晶曲线；然后再一次以10 ℃/min升温至350 ℃，记录熔融曲线。降温曲线上结晶的峰值温度记为结晶温度，pps熔融曲线上实际熔融焓与其100%结晶标准熔融焓(取80 j/g)之比即为结晶度)。结果表明，不含庚二酸钙pps的结晶温度为246 ℃，结晶度61%；而复配物的结晶温度为252 ℃，结晶度70%。
23.实施例2：其他同实施例1，所用庚二酸钙为商品，纯度95-99%。dsc结果表明，复配物的结晶温度为251 ℃，结晶度70%。
24.实施例3：其他同实施例1，将复配物中庚二酸钙改为0.25 份。测定的结晶温度为253 ℃，结晶度67%。
25.实施例4：其他同实施例1，将复配物中庚二酸钙改为5.0 份。测定的结晶温度为251 ℃，结晶度67%。
26.实施例5：其他同实施例1，复配物中除添加庚二酸钙0.05份外，还添加0.3%的抗氧剂1010。测定的结晶温度为253 ℃，结晶度70%。
27.实施例6：其他同实施例1，将复配物中庚二酸钙改为0 份。测定的结晶温度为246 ℃，结晶度61%。


技术特征：
1.一种聚苯硫醚复配物，其特征在于，按质量份计，组分为：pps树脂
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100 份；庚二酸钙
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0.01-10份。2.根据权利要求1所述的聚苯硫醚复配物，其特征在于，所述pps树脂为高粘度聚苯硫醚、低粘度聚苯硫醚或不同聚苯硫醚的混合物。3.根据权利要求1所述的聚苯硫醚复配物，其特征在于，庚二酸钙的用量为0.05-5份。4.根据权利要求1、2或所述的聚苯硫醚复配物，其特征在于，还包括其它组分，所述其它组分为抗氧剂、染色剂、分散剂、无机填料中的一种或多种。5.根据权利要求4所述的聚苯硫醚复配物，其特征在于，所述其它组分的用量按质量份计为0-10份。6. 根据权利要求5所述的聚苯硫醚复配物，其特征在于，所述其它组分的用量为 1-10份。7.如权利要求1-6任一项所述的聚苯硫醚复配物的制备方法，其特征在于，按照配比由pps树脂、庚二酸钙经混合；当有其它组分时，则将按照配比由pps树脂、庚二酸钙和其它组分混合；混合方式为机械混合、溶液混合或熔融共混。

技术总结
本发明属于新材料技术领域，具体为一种聚苯硫醚复配物及其制备方法。本发明的聚苯硫醚复配物中含有一定量的庚二酸钙；按质量份数计，复配物组成包括：PPS树脂100份；庚二酸钙0.01-10份，还可含有其它物质。由于庚二酸钙的存在，该复配物PPS具有较高的结晶温度和较快的结晶速度。的结晶速度。


技术研发人员：冯嘉春 刘慧琴
受保护的技术使用者：复旦大学
技术研发日：2022.02.26
技术公布日：2022/4/26