本發明屬于高分子材料領域，具體涉及一種導電耐熱ppo/ppa阻燃組合物及其制備方法。
背景技術：
：聚苯醚(ppo或ppe)，化學名稱為聚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的工程塑料，因此具有優良的機械強度、耐應力松弛、抗蠕變性、耐熱性、耐水性、耐水蒸汽性、尺寸穩定性，但是純的ppo樹脂沖擊韌性差，熔體粘度高，加工性差，通常通過合金化來對其進行改性。聚鄰苯二甲酰胺(ppa)，是一種半芳香族聚酰胺。因為主鏈苯環的存在，使其具有優越的強度、韌度和硬度，以及良好的耐熱性，耐化學性及抗開裂能力。在高溫高濕狀態下，ppa的抗拉強度比pa6高20％，比pa66更高，且吸水率遠低于pa6，pa66。ppa的加入，可以明顯改善ppo的流動性，且可以提高ppo的耐熱性能。ppo/ppa具有良好的電絕緣性，經長時間的摩擦易積累靜電，引起安全事故。通過導電劑的加入，可以達到永久抗靜電的作用，解決在電子電工等特定場合使用的安全問題。cn101302336a公開了一種阻燃ppo/pa合金及其制備方法，通過加入pa6，pa66，改善ppo難加工、耐熱性、不耐非極性溶劑的特點，并彌補pa尺寸穩定差的特點。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有得到改善，且該合金的力學能里并沒有得到顯著提高。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，并提高合金的力學性能，但該方法對合金的吸水率減小有限，僅僅比純pa有所減小，卻遠高于ppo樹脂的吸水率。技術實現要素：本發明的目的在于提供一種導電耐熱ppo/ppa阻燃組合物及其制備方法。本發明所述的ppo為聚苯醚樹脂，ppa為聚鄰苯二甲酰胺樹脂。本發明所采取的技術方案是：一種導電耐熱ppo/ppa阻燃組合物，其組成及質量分數如下：所述ppo的樹脂密度為1.06g/cm3，300℃/10kg條件下熔融指數為(4-14)g/10min。所述ppa的樹脂密度為1.13g/cm3。所述的導電劑為石墨烯、導電炭黑、碳纖維按質量比為1:4:6組成的混合物。優選的，所述的碳纖維為短切碳纖維，纖維直徑為6μm，長度為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中，再把導電劑和阻燃劑從側喂料系統中加入擠出機，熔融共混，擠出造粒，得到導電耐熱ppo/ppa阻燃組合物。本發明的有益效果是：本發明的ppo/ppa阻燃組合物可加工性強，具有良好的導電性能和耐熱性能，兼具優異的機械性能。具體如下：1、本發明通過研究石墨烯、導電炭黑與短切碳纖維的不同復配比例的導電效果，將三者按照1：4：6質量比混而成作為導電劑。其中石墨烯的加入，利用石墨烯的超薄，分散性好的特點；石墨烯，導電炭黑，短切碳纖維三者憑借其不同粒徑尺寸上的復配，在微觀結構上相互協調，可以在中形成更好的導電回路，經擠出造粒可得到具有優良導電效果的。2、本發明通過ppa的加入，可以將ppa突出的力學性能、耐熱性能與ppo相結合，得到力學性能優異的ppo/ppa，且ppa與pa相比，在吸水率性能上有明顯的優勢。ppo/ppa阻燃組合物兼具ppo、ppa的低吸水的特點，并保持優秀的力學性能。具體實施方式一種導電耐熱ppo/ppa阻燃組合物，其組成及質量分數如下：優選的，一種導電耐熱ppo/ppa阻燃組合物，其組成及質量分數如下：優選的，所述ppo的樹脂密度為1.06g/cm3，300℃/10kg條件下熔融指數為(4-14)g/10min。優選的，所述ppa的樹脂密度為1.13g/cm3。優選的，所述的導電劑為石墨烯、導電炭黑、碳纖維按質量比為1:4:6組成的混合物；進一步優選的，所述的碳纖維為短切碳纖維，纖維直徑為6μm，長度為6mm。本發明所述的導電劑的制備方法為：稱取石墨烯、導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，攪拌時間為1min。優選的，所述的相容劑為ppo-g-mah，sebs-g-mah中的至少一種。優選的，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；進一步優選的，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；進一步優選的，所述的抗氧劑為抗氧劑168和抗氧劑1010組成的混合物；再進一步的，所述的抗氧劑中，抗氧劑168和抗氧劑1010的質量比為1:2。一種導電耐熱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中，再把導電劑和阻燃劑從側喂料系統中加入擠出機，熔融共混，擠出造粒，得到導電耐熱ppo/ppa阻燃組合物。以下通過具體的實施例對本發明的內容作進一步詳細的說明。以下實施例中，配方組成均為質量分數(wt％)，所用短切碳纖維，長度為6mm，纖維直徑為6μm。實施例1：一種導電耐熱的ppo/ppa，配方組成如下：ppo31ppa22.3導電劑25相容劑4阻燃劑17抗氧劑0.7導電劑由石墨烯、導電炭黑、短切碳纖維按照質量比1：4：6的比例，其中短切碳纖維，纖維直徑為6μm，長度為6mm，在低速攪拌機中60轉/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，三苯基膦按質量比為1:1:1的比例混合而成，在低速攪拌機中100轉/分，攪拌3分鐘；抗氧劑168和亞磷酸酯類抗氧劑1010按質量比1:2混合均勻。將ppo樹脂，ppa樹脂，導電劑、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中，阻燃劑和導電劑從側喂加入擠出機中，所有原料通過雙螺桿擠出機熔融擠出造粒。雙螺桿擠出機各加溫區溫度設定分別為：一區205～210℃，二區280～310℃，三區280～310℃，四區280～310℃，五區280～310℃，六區270～290℃，七區270～290℃，八區280～310℃，機頭280～310℃。實施例2：一種導電耐熱的ppo/ppa，配方組成如下：ppo26ppa27.3導電劑25相容劑4阻燃劑17抗氧劑0.7制備工藝如實施例1。導電劑由石墨烯、導電炭黑、短切碳纖維按照質量比1：4：6的比例，其中短切碳纖維，纖維直徑為6μm，長度為6mm，在低速攪拌機中60轉/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，三苯基膦按質量比為1:1:1的比例混合而成，在低速攪拌機中100轉/分，攪拌3分鐘；抗氧劑168和亞磷酸酯類抗氧劑1010按質量比1:2混合均勻。實施例3：一種導電耐熱的ppo/ppa，配方組成如下：ppo21ppa32.3導電劑25相容劑4阻燃劑17抗氧劑0.7制備工藝如實施例1。導電劑由石墨烯、導電炭黑、碳纖維按照質量比1：4：6的比例，其中短切碳纖維，纖維直徑為6μm，長度為6mm，在低速攪拌機中60轉/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，三苯基膦按質量比為1:1:1的比例混合而成，在低速攪拌機中100轉/分，攪拌3分鐘；抗氧劑168和亞磷酸酯類抗氧劑1010按質量比1:2混合均勻。實施例4：一種導電耐熱的ppo/ppa，配方組成如下：ppo26ppa32.3導電劑20相容劑4阻燃劑17抗氧劑0.7制備工藝如實施例1。導電劑由石墨烯、導電炭黑、短切碳纖維按照質量比1：4：6的比例，其中短切碳纖維，纖維直徑為6μm，長度為6mm，在低速攪拌機中60轉/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，三苯基膦按質量比為1:1:1的比例混合而成，在低速攪拌機中100轉/分，攪拌3分鐘；抗氧劑168和亞磷酸酯類抗氧劑1010按質量比1:2混合均勻。實施例5：一種導電耐熱的ppo/ppa，配方組成如下：ppo21ppa27.3導電劑30相容劑4阻燃劑17抗氧劑0.7制備工藝如實施例1。導電劑由石墨烯、導電炭黑、短切碳纖維按照質量比1：4：6的比例，其中短切碳纖維，纖維直徑為6μm，長度為6mm，在低速攪拌機中60轉/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，三苯基膦按質量比為1:1:1的比例混合而成，在低速攪拌機中100轉/分，攪拌3分鐘；抗氧劑168和亞磷酸酯類抗氧劑1010按質量比1:2混合均勻。對比例1：一種導電耐熱的ppo/ppa，配方組成如下：ppo21ppa32.3導電劑25相容劑4阻燃劑17抗氧劑0.7導電劑為短切碳纖維，其余組分不變，制備方法與實施例1相同。對比例2：一種導電耐熱的ppo/ppa，配方組成如下：導電劑為導電炭黑，其余組分不變，制備方法與實施例1相同。對比例3：一種導電耐熱的ppo/ppa，配方組成如下：ppo21ppa32.3導電劑25相容劑4阻燃劑17抗氧劑0.7導電劑為導電炭黑與短切碳纖維2:3混合而成，其余組分不變，制備方法與實施例1相同。對比例4：一種導電的ppo，配方組成如下：ppo53.3導電劑25相容劑4阻燃劑17抗氧劑0.7導電劑，相容劑，阻燃劑，抗氧劑組分不變，制備方法與實施例1相同。性能測試：上述實施例1-5及對比例1-4制備的樣料經相同的干燥、注塑工藝按iso測試標準制備出力學性能測試樣條、表面電阻測試樣板，然后經相同的濕度，溫度，時間調節各案例，測得的物性測試數據如表1：表1實施例和對比例的性能由表1可以看出，通過石墨烯，導電炭黑與短切碳纖維的復配，實施例1至實施例5都具有優良的導電性能，其中石墨烯，導電炭黑，短切碳纖維憑借其不同粒徑尺寸上的復配，在微觀結構上相互協調，構成導電回路，隨著導電劑添加量逐漸增加，表面電阻逐漸減小。相比于純粹的導電炭黑，碳纖維更加有利于電子的運動。從對比例1至對比例3表面電阻測試就可以得以佐證。通過實施例3與對比例4對比可知，通過ppa的加入，可以大幅度的提高的耐熱性能，擴大ppo的應用范圍。以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何屬于本
技術領域：
的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。當前第1頁12