技術領域

本發明屬于熱塑性工程塑料改性，具體涉及高流動改性聚苯醚塑料及生產方法。

背景技術

無定型聚合物聚苯醚是一種新型的熱塑性工程塑料，它不但具有優良的物理機械性能，而且還有優良的耐熱性和耐化學腐蝕性等其它優點。純聚苯醚塑料的比重略大于1，熱膨脹系數約50?ppm/℃。室溫下聚苯醚的楊氏模量為2.5?GPa,?抗拉強度在80?MPa左右，與熱固性塑料的性能相當，而缺口擊強度在35?J/m水平，遠高于普通熱固性塑料的抗沖擊性能。聚苯醚的玻璃化轉變溫度和熱變形溫度約200?℃,?在200?℃以下聚苯醚保持良好的剛度和強度，可作為結構件在150?℃溫度長期使用。聚苯醚優異的性能源自于它分子的結構特點。聚苯醚分子系由碳氧醚鍵C-O連接鄰位取代的芳香環所組成的長鏈大分子。鄰位的取代基阻礙分子鏈中碳氧醚鍵C-O的旋轉，聚苯醚的分子連段長，運動困難，賦予材料高的剛度和強度。聚苯醚優異的剛度、強度、耐熱性和穩定性應使聚苯醚有廣闊的應用領域。然而，由于聚苯醚分子連段運動困難，聚苯醚熔體的粘度高，流動性差，成型困難，聚苯醚原粉很少直接熔融加工成型，需對聚苯醚原粉進行流動改性。

聚苯乙烯的分子連段體積小，流動性好，玻璃化轉變溫度約為100?℃。工業上常用聚苯乙烯改善聚苯醚的流動性，在聚苯醚原粉中摻入聚苯乙烯，制成改性聚苯醚粒料供應市場。但聚苯乙烯和聚苯醚是相容的聚合物對，聚苯乙烯在降低聚苯醚熔體粘度的同時，也降低聚苯醚的耐熱性。聚苯醚/聚苯乙烯共混物僅表現出一個玻璃化轉變，玻璃化轉變溫度與共混物的組成相關，隨聚苯乙烯含量的上升而下降。聚苯醚/聚苯乙烯共混物的熱變形溫度隨聚苯乙烯含量的增加而降低，縮小了聚苯醚的應用范圍。工程塑料尼龍有較好的流動性和耐熱性，熔點約260?℃,且與聚苯醚不相容。在相容劑的作用下，將尼龍與聚苯醚共混，可在一定程度上改善聚苯醚的加工性能而不顯著影響聚苯醚的熱變形溫度。然而，尼龍降低聚苯醚熔體粘度的效果遠不及聚苯乙烯，在大型復雜薄壁制品的成型時，聚苯醚流動性差的缺陷尤為突出。市場上仍然缺少加工流動性好、使用耐熱性佳的改性聚苯醚樹脂。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術存在的上述不足，提供高流動改性聚苯醚及其生產方法，克服現有聚苯醚流動改性方法在降低聚苯醚熔體粘度，改善聚苯醚加工性能的同時，也降低聚苯醚塑料熱變形溫度的缺陷。本發明的改性方法能有效地提高聚苯醚熔體的流動性而不影響聚苯醚塑料的耐熱性。本發明通過如下技術方案實現：

本發明采用能發生相變的添加劑改善聚苯醚熔體的流動性而不影響聚苯醚的耐熱性。添加劑的熔點高于聚苯醚的玻璃化溫度，在高溫下添加劑與聚苯醚熱力學相容，溫度降低時添加劑與聚苯醚變得不相容。

高流動改性聚苯醚的生產方法，具體是在100份干燥的聚苯醚原粉中加入0.5到12份干燥的結晶添加劑，如雙酚-S、鄰苯二甲酰亞胺一類的小分子結晶。將聚苯醚原粉和添加劑粉末混合均勻，熔融共混即得改性聚苯醚粒料。

上述的生產方法，所述聚苯醚具有二甲基苯酚縮聚物的長鏈結構或其它芳香酚縮聚物的長鏈結構。所述相變增塑劑的熔點在200?℃-300℃，當溫度降到相變增塑劑熔點以下，熔化的相變增塑劑會在聚苯醚基體中結晶。所述相變增塑劑包括雙酚-S、鄰苯二甲酰亞胺或取代鄰苯二甲酰亞胺。

上述的生產方法，所述熔融共混在擠出機于220-330℃進行，共混物經機頭擠出造粒或擠出成型。

上述的生產方法，所述熔融共混在注塑機于220-330℃進行，共混物經注塑成型。

上述的生產方法，所述熔融共混在密煉機于240-300℃進行，共混物經壓片，或模壓成型或擠出造粒。

本發明改性聚苯醚粒料的熔體粘度比未改性聚苯醚的熔體粘度低8-50%，而玻璃化溫度維持不變。高流動改性聚苯醚的熱變形溫度不會低于未改性聚苯醚的5?℃。高流動、高耐熱改性聚苯醚粒料很容易在270-300℃的溫度擠出或注塑成耐熱的聚苯醚塑料制品。也可將干混的聚苯醚和添加劑粉料在注塑機上于280-320?℃的溫度熔融混合直接注塑，熔化的添加劑提高聚苯醚的流動性，改善加工性能而不降低聚苯醚塑料制品使用溫度。