本發明專利技術公開了一種聚苯醚組合物及其制備方法和應用。所述聚苯醚組合物包括以下組分：PPE樹脂9～26份，PA樹脂19～41份，含磷阻燃劑A?5～10份，含磷阻燃劑B?2～6份，相容劑5～15份，玻璃纖維10～40份；聚苯醚組合物的零切粘度為10000～100000Pa·s；玻璃纖維的平均保留長度為0.2～0.35mm；含磷阻燃劑A選自次磷酸鹽類阻燃劑、紅磷、聚磷酸鹽類阻燃劑中的一種或多種；含磷阻燃劑B選自磷酸酯類阻燃劑、磷腈類阻燃劑中的一種或多種。所述聚苯醚組合物具有較好的耐燒蝕性能。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于工程塑料的，更具體地，涉及一種聚苯醚組合物及其制備方法和應用。
技術介紹
1、聚苯醚(ppe)是一種具有優異綜合性能的工程塑料，具有高強度、高剛性、高耐熱性和低煙密度等特點。同時，ppe也存在一些缺點，如加工性差、不耐溶劑等，限制了其在高要求場合下應用。而ppe通過和聚酰胺(pa)共混制備合金，能夠很好的實現兩種材料的性能互補，被廣泛應用于電子電器、汽車等領域。
2、根據gb/t?38031-2020《電動汽車用動力蓄電池安全要求》，新能源汽車動力電池上蓋對材料的阻燃和耐燒蝕性能提出了很高的要求。為了滿足電池上蓋材料以塑代鋼的需求，耐燒蝕的ppe-pa組合物有著很好的應用前景。
3、專利cn116253982a公開了一種阻燃耐候耐熱聚苯醚-尼龍塑料合金，包括以下組分：聚苯醚、尼龍、阻燃劑、相容劑、抗氧化劑、以及光穩劑。抗氧化劑包括四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、雙(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯和季戊四醇類十二硫代丙酯中的兩種或兩種以上。上述聚苯醚-尼龍塑料合金雖然實現了v-0級別的阻燃，但熔體強度較低，完全無法滿足長時間的高溫燒蝕。因此，如何提供一種具有優異耐燒灼性能的聚苯醚組合物成為亟需解決的技術問題。
技術實現思路
1、針對上述現有的技術問題，本專利技術的首要目的在于提供一種聚苯醚組合物，所述聚苯醚組合物具有較好的耐燒蝕性能。
2、本專利技術的第二個目的在于提供一種聚苯醚組合物的制備方法。</p>3、本專利技術的第三個目的在于提供一種聚苯醚組合物在電子電器或汽車領域中的應用。
4、為了實現上述目的，本專利技術是通過以下技術方案予以實現的：
5、一種聚苯醚組合物，按重量份數計，包括以下組分：ppe樹脂9～26份，pa樹脂19～41份，含磷阻燃劑a?5～10份，含磷阻燃劑b?2～6份，相容劑5～15份，玻璃纖維10～40份；所述聚苯醚組合物的零切粘度為10000～100000pa·s；所述玻璃纖維的平均保留長度為0.2～0.35mm；所述含磷阻燃劑a選自次磷酸鹽類阻燃劑、紅磷、聚磷酸鹽類阻燃劑中的一種或多種；所述含磷阻燃劑b選自磷酸酯類阻燃劑、磷腈類阻燃劑中的一種或多種。
6、聚苯醚組合物在高溫燒蝕過程中，材料表面灼燒成碳的同時，基體會受熱熔融產生形變，當碳層不足以支撐熔體在重力作用下的流動時，材料便會出現穿孔導致耐燒蝕失效。
7、專利技術人通過研究發現，組合物的零切粘度以及玻璃纖維的平均保留長度共同影響熔體強度。
8、當制備的聚苯醚組合物的零切粘度在上述范圍時，聚苯醚組合物能夠保持一定的熔體強度，在高溫灼燒過程下有利于保證熔體形成穩定的碳層，避免出現塌陷和穿孔；同時，上述零切粘度范圍能夠滿足聚苯醚組合物在成型加工過程中對流動性的要求，保證阻燃劑在樹脂基體內均勻分散，還能夠降低共混擠出過程中樹脂對玻璃纖維的剪切作用，提高玻璃纖維的平均保留長度。而玻璃纖維的特定平均保留長度能夠在聚苯醚-聚酰胺體系中形成連續穩定的玻纖三維網絡，提升體系的熔體強度。玻璃纖維的平均保留長度太長說明剪切力過小，材料塑化不完全導致耐燒蝕性能下降；玻璃纖維的平均保留長度過短，則無法在熔體中起到有效的增強作用，會導致燒蝕過程中的阻燃能力失效。
9、進一步地，專利技術人通過研究發現，發現玻璃纖維的平均保留長度以及特定的含磷阻燃劑組合共同影響碳層厚度。
10、特定平均保留長度的玻璃纖維在提升聚苯醚-聚酰胺體系的熔體強度的同時，還具有有效分散和傳導熱量的作用，能夠減少體系的熱降解并保證形成穩定的碳層，從而提升材料的耐燒蝕能力。特定的含磷阻燃劑a和含磷阻燃劑b進行搭配使用，含磷阻燃劑a在高溫下分解下產生自由基，能夠捕捉燃燒過程中產生的自由基，從而中斷燃燒的鏈式反應并且促進聚合物迅速炭化形成炭層。而含磷阻燃劑b的協效作用能夠進一步提高阻燃效率，而分解后的物質會在原有炭層基礎上形成不揮發的保護膜，從而增強炭層強度，提升隔氧隔熱效果，實現材料優異的耐燒蝕效果。
11、本專利技術提供了一種聚苯醚組合物，通過控制聚苯醚組合物的零切粘度，玻璃纖維的平均保留長度，以及特定的含磷阻燃劑a和含磷阻燃劑b，并搭配體系中的相容劑，使得制備的聚苯醚組合物具有較好的耐燒蝕性能。
12、具體地，ppe樹脂占聚苯醚組合物的質量百分比不低于7.4％。進一步優選地，ppe樹脂占聚苯醚組合物的質量百分比不低于11.6％。
13、具體地，pa樹脂占聚苯醚組合物的質量百分比不低于16.3％。進一步優選地，pa樹脂占聚苯醚組合物的質量百分比不低于19.6％。
14、具體地，ppe樹脂可以為12份，15份，18份，21份，23份，25份等，或上述任意數值形成的區間范圍；pa樹脂可以為21份，23份，25份，27份，29份，31份，33份，35份，37份，40份等，或上述任意數值形成的區間范圍；玻璃纖維可以為13份，15份，18份，20份，23份，25份，28份，30份，33份，35份，38份，40份等，或上述任意數值形成的區間范圍。
15、具體地，所述聚苯醚組合物的零切粘度為12000～81000pa·s；所述玻璃纖維的平均保留長度為0.230～0.312mm。
16、具體地，所述聚苯醚組合物的零切粘度可以為20000pa·s、30000pa·s、40000pa·s、50000pa·s、60000pa·s、70000pa·s、80000pa·s、90000pa·s等，或上述任意數值形成的區間范圍，如45000～71000pa·s、40000～80000pa·s等，本專利技術不限于此。所述聚苯醚組合物零切粘度的測試方法為：使用旋轉流變儀進行測試，具體可參照jy/t0590-2020《旋轉流變儀測量方法通則》。
17、具體地，本專利技術中所述玻璃纖維的平均保留長度可以為0.22mm、0.24mm、0.26mm、0.28mm、0.30mm、0.32mm、0.34mm等，或上述任意數值形成的區間范圍，如0.24～0.28mm、0.26～0.32mm等，本專利技術不限于此。所述玻璃纖維平均保留長度的測試方法為：光學顯微鏡-圖像分析儀法。.更具體而言，測試方法可以參照專利cn?109164106?a公開的方法進行測試。本領域技術人員可以通過本領域常規技術手段調整玻璃纖維的平均保留長度；例如可以采用不同粘度的樹脂，不同粘度的樹脂會影響加工過程中的剪切強度，進而影響玻璃纖維的平均保留長度；例如可以從螺桿擠出機的不同喂料口加入，進而調節玻璃纖維的平均保留長度。
18、具體地，所述pa樹脂的特性粘度為1.5～3.0dl/g。所述pa樹脂特性粘度的測試方法為：通過烏氏粘度計測定，溶劑為硫酸。
19、具體地，所述ppe樹脂的特性粘度為0.4～0.45dl/g。所述ppe樹脂特性粘度的測試方法為：通過烏氏粘度計測定，溶劑為氯仿。
20、優選地，所述含磷阻燃劑a選自二乙本文檔來自技高網
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【技術保護點】
1.一種聚苯醚組合物，其特征在于，按重量份數計，包括以下組分：PPE樹脂9～26份，PA樹脂19～41份，含磷阻燃劑A?5～10份，含磷阻燃劑B?2～6份，相容劑5～15份，玻璃纖維10～40份；
2.根據權利要求1所述聚苯醚組合物，其特征在于，所述聚苯醚組合物的零切粘度為12000～81000Pa·s；所述玻璃纖維的平均保留長度為0.230～0.312mm。
3.根據權利要求1所述聚苯醚組合物，其特征在于，所述含磷阻燃劑A選自二乙基次磷酸鋁、二乙基次磷酸鋅、苯基次磷酸鋁、紅磷、聚磷酸銨中的一種或多種。
4.根據權利要求1或3所述聚苯醚組合物，其特征在于，所述磷酸酯類阻燃劑選自磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三丁酯、磷酸三辛酯、甲苯基二苯基磷酸酯、異丙基化磷酸三苯酯中的一種或多種；和/或
5.根據權利要求1所述聚苯醚組合物，其特征在于，所述相容劑為PPE接枝物、SEBS接枝物、POE接枝物中的一種或多種；所述PPE接枝物、SEBS接枝物、POE接枝物的接枝部分選自馬來酸酐、富馬酸酐、檸檬酸、不飽和二羧酸中的一種或多種。
6.根據權利要求5所述聚苯醚組合物，其特征在于，所述PPE接枝物、SEBS接枝物、POE接枝物的接枝率為0.6～3.5％。
7.根據權利要求1所述聚苯醚組合物，其特征在于，所述PA樹脂選自PA6樹脂、PA46樹脂、PA66樹脂、PA610樹脂、PA612樹脂、PA66/6T樹脂、PA6I/6T樹脂中的一種或多種。
8.根據權利要求1所述聚苯醚組合物，其特征在于，所述聚苯醚組合物包括潤滑劑、礦粉、著色劑中的一種或多種。
9.權利要求1～8任一項所述聚苯醚組合物的制備方法，其特征在于，PPE樹脂、PA樹脂、相容劑、含磷阻燃劑A、含磷阻燃劑B混合擠出，玻璃纖維從側喂料口加入擠出，獲得所述聚苯醚組合物。
10.權利要求1～8任一項聚苯醚組合物在電子電器或汽車領域中的應用。
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【技術特征摘要】
1.一種聚苯醚組合物，其特征在于，按重量份數計，包括以下組分：ppe樹脂9～26份，pa樹脂19～41份，含磷阻燃劑a?5～10份，含磷阻燃劑b?2～6份，相容劑5～15份，玻璃纖維10～40份；
2.根據權利要求1所述聚苯醚組合物，其特征在于，所述聚苯醚組合物的零切粘度為12000～81000pa·s；所述玻璃纖維的平均保留長度為0.230～0.312mm。
3.根據權利要求1所述聚苯醚組合物，其特征在于，所述含磷阻燃劑a選自二乙基次磷酸鋁、二乙基次磷酸鋅、苯基次磷酸鋁、紅磷、聚磷酸銨中的一種或多種。
4.根據權利要求1或3所述聚苯醚組合物，其特征在于，所述磷酸酯類阻燃劑選自磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三丁酯、磷酸三辛酯、甲苯基二苯基磷酸酯、異丙基化磷酸三苯酯中的一種或多種；和/或
5.根據權利要求1所述聚苯醚組合物，其特征在于，所述相容劑為ppe接枝物、sebs接枝物、poe接枝物中的一種或...
【專利技術屬性】
技術研發人員：禹子驊，陳平緒，葉南飚，張永，鐘一平，仇祿，
申請(專利權)人：金發科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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