耐高温、透微波的高硅氧耐火纤维-聚苯硫醚-聚醚砜复合材料的制备方法

摘要

本发明公开一种耐高温、透微波的高硅氧耐火纤维-聚苯硫醚-聚醚砜复合材料的制备方法。该发明首先将线性聚苯硫醚和聚醚砜熔融混炼，然后通过注塑成型制得聚苯硫醚-聚醚砜复合材料；之后将高硅氧耐火纤维布平铺在均匀涂抹了磷酸二氢铝粘结剂的聚苯硫醚-聚醚砜复合材料的上表面，并将高硅氧耐火纤维布压实；最后经系列热处理制成耐高温、透微波性能优良的复合材料。本发明具有工艺简单、成本低廉的优点；应用本发明制备的复合材料具有高强轻质的特点，其耐高温、透微波和保温性好；其机械强度高、使用寿命长。

主权项

一种耐高温、透微波的高硅氧耐火纤维‑聚苯硫醚‑聚醚砜复合材料的制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：（1）聚苯硫醚‑聚醚砜复合材料的制备：①所用原料：聚苯硫醚‑聚醚砜复合材料的制备所用原料包括：线性聚苯硫醚、聚醚砜，该两种原料用量的质量比例关系为：线性聚苯硫醚：聚醚砜 = 60~65：35~40；②聚苯硫醚和聚醚砜的共混：a、首先将360~390g线性聚苯硫醚和210~240g聚醚砜分别置于烘箱中，在140℃下干燥3~4h；b、然后将干燥后的360~390g线性聚苯硫醚和210~240g聚醚砜加入到塑料高速混料机中，高速混合10min，高速混料机的转速为10~40r/min；c、将上述高速混合后的线性聚苯硫醚和聚醚砜加入到转矩流变仪混炼机中，在310℃，50r/min的条件下进行熔融混炼，熔融混炼时间为15~ 20min；d、将熔融混炼后的聚苯硫醚‑聚醚砜混料通过挤出造粒机进行造粒，其中，加料段温度小于200℃；料筒温度为300~340℃，连接体温度为320~340℃，口模温度为300~320℃，制得聚苯硫醚‑聚醚砜复合颗粒；聚苯硫醚‑聚醚砜复合材料的成型：a、首先将上述制得的聚苯硫醚‑聚醚砜复合颗粒置于烘箱中，在140℃下干燥3~4h；b、将干燥后的聚苯硫醚‑聚醚砜复合颗粒加入到注塑机中进行注塑成型，注射过程中料筒温度设定为300~340℃，喷嘴温度为310~350℃，注射压力为30~80MPa，注射速度为中等注射速度，背压为0.2~1.0MPa，螺杆转数为60~80rpm，模具温度为140~170℃；c、将聚苯硫醚‑聚醚砜复合材料从模具中取出；（2）磷酸二氢铝粘结剂的制备：①所用原料：磷酸二氢铝制备所用的原料包括：氢氧化铝粉末、磷酸、N,N‑二甲基乙酰胺；氢氧化铝粉末的粒径为1.0µm，磷酸的质量百分浓度为60%；上述三种原料用量有如下质量比例关系：氢氧化铝：磷酸：N,N‑二甲基乙酰胺= 2~5：18~28：2~5；②磷酸二氢铝粘结剂的制备：a、首先将30~75g氢氧化铝粉末加入到270~420g磷酸中，在85~95℃磁力搅拌，直至混合溶液变为透明液体；b、待氢氧化铝与磷酸混合溶液完全变为透明后，停止加热，在磁力搅拌的情况下，利用去离子水将溶液PH调至3.0~4.5之间，即得磷酸二氢铝溶液；c、再向上述磷酸二氢铝溶液中加入30~75g N,N‑二甲基乙酰胺，即得磷酸二氢铝粘结剂；（3）有机‑无机多层复合材料的制备：①首先将步骤（2）中制备的磷酸二氢铝粘结剂均匀涂抹在线性聚苯硫醚/聚醚砜复合材料的上表面，然后将高硅氧耐火纤维布平铺在均匀涂抹了磷酸二氢铝粘结剂的聚苯硫醚‑聚醚砜复合材料的上表面，并将高硅氧耐火纤维布压实；②将上述高硅氧耐火纤维‑磷酸二氢铝‑聚苯硫醚‑聚醚砜材料在室温下放置5~10h，然后将其放入烘箱中，在100~130℃的温度下干燥25~35h，之后再将烘箱温度缓慢升高至200~220℃，烘箱的升温速率为3℃/min，并在200~220℃温度下将试样热处理10~20 h；③试样在200~220℃温度热处理10~20h后，关闭烘箱使其自然冷却至室温，待烘箱温度自然冷却至室温后，将热处理后的试样从烘箱中取出，即得耐高温、透微波的有机‑无机多层复合材料。