MPPO复合材料及其制备方法

技术领域

本发明属于改性塑料技术领域，尤其涉及一种MPPO复合材料及其制备方法。

背景技术

聚苯醚(PPO)属于五大工程塑料之一，其具有良好的力学性能、电学性能、较高的耐热性以及尺寸稳定性。但是，纯PPO树脂的玻璃化转变温度较高、熔体流动性较差、成型加工困难，需要在300℃高温下加工，极大地限制了其应用范围。为克服PPO的缺点扩大其应用领域，PPO通过掺混高抗冲聚苯乙烯(HIPS)进行改性后可改善其成型加工性能，使其得到更广泛的应用，但是现有的PPO/HIPS体系仍然难以获得加工性能、力学性能和导电性能都很好的PPO/HIPS组合物。

半导体芯片托盘、集成电路托盘材料必须具有优异的机械性能、良好的静电消散能力、高耐热性、尺寸稳定、翘曲小等特性。为了向集成电路托盘提供导电性，防止托盘积累静电，传统的做法是向其基底树脂材料中添加炭黑或碳纤维等导电填料。虽然碳纤维对聚苯醚组合物有增强作用，但碳纤维生产能耗大、添加量一般为聚苯醚组合物总重量的15％左右，且市场主要被国外几家公司垄断，导致国内市场供应不足；炭黑价格虽然较低，但添加量一般要达到聚苯醚组合物总重量的30％左右，致使掉尘现象严重，且会对性能带来不利影响。与碳纤维和炭黑相比，碳纳米管具有的纳米效应能在较少的用量下使填充后的聚苯醚组合物具有优异的导电性能，同时不影响聚苯醚组合物的力学性能。

但是，现有技术中，碳纳米管与聚苯醚组合物(MPPO)相容性欠佳，导致影响了碳纳米管充分发挥其分散性和导电能力，同时MPPO本身的加工性能较差，不利于大规模生产，进而影响其广泛应用。

发明内容

本发明要解决的问题

本发明的目的在于提供一种MPPO复合材料及其制备方法，旨在解决现有技术中碳纳米管与聚苯醚组合物混合制备过程中二者相容性欠佳，不利于碳纳米管发挥其分散性和导电性的问题。

解决问题的方法

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明第一方面提供一种MPPO复合材料，MPPO复合材料包括如下重量份的组分：

其中，改性碳纳米管为苯乙烯单体在碳纳米管表面原位聚合的复合物。

进一步，聚苯醚选自高黏度聚苯醚和低黏度聚苯醚的混合物，且，高黏度聚苯醚和低黏度聚苯醚的质量比为3～5：1。

进一步，高黏度聚苯醚的粘度为0.44～0.50dL/g。

进一步，低黏度聚苯醚的粘度为0.32～0.38dL/g。

进一步，高抗冲聚苯乙烯的平均分子量为20000～30000。

进一步，填料选自二氧化硅、氧化镁、滑石、碳酸钙、石棉、高岭土中的至少一种。

进一步，填料的平均粒径为3～5μm。

进一步，相容剂选自质量比为1:2～2.2的苯乙烯与甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物和SEBS接枝马来酸酐的复配物；其中，苯乙烯与甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中，苯乙烯的质量百分含量为40wt％～70wt％；SEBS接枝马来酸酐中，马来酸酐的质量百分含量为20wt％～40wt％。

进一步，抗氧化剂选自1010、168、1076、1330、1035、3144、1024、126、B215、B561中的至少一种。

进一步，改性碳纳米管的制备方法，包括如下步骤：

将多壁碳纳米管依次进行预处理、氧化处理，得到酸化的多壁碳纳米管；

将酸化的多壁碳纳米管和硅烷偶联剂混合后进行水解反应；再与苯乙烯单体混合进行RAFT反应，得到改性碳纳米管。

进一步，多壁碳纳米管的管径为6～20nm，长度为1～100μm，长径比为5000～10000：1，比表面积为200～350m

本发明第二方面提供一种MPPO复合材料的制备方法，包括如下步骤：

按照MPPO复合材料的配方提供各组分；

将聚苯醚、改性碳纳米管、高抗冲聚苯乙烯、填料、相容剂和抗氧剂进行混合处理，得到混合物料；

将混合物料投入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，得到MPPO复合材料；其中，挤出造粒的条件如下：喂料转速为15～20Hz，熔体温度为290～300℃，熔体压力为2.0～3.0MPa，挤出温度包括第一区、第二区、第三区、第四区、第五区、第六区、第七区、机头，温度依次为255±5℃/285±5℃/295±5℃/305±5℃/305±5℃/305±5℃/305±5℃/305±5℃。

发明效果

本发明第一方面提供的MPPO复合材料，该MPPO复合材料以聚苯醚为基体材料，采用改性碳纳米管和高抗冲聚苯乙烯进行改性处理；其中，改性碳纳米管为苯乙烯单体在碳纳米管表面原位聚合的复合物，碳纳米管与苯乙烯单体通过化学共价键结合得到的改性碳纳米管与聚苯醚相互作用时，能够显著改善二者的界面相容性，提高了改性碳纳米管的分散性和导电性；进一步提供相容剂进行复配，有利于改善聚苯醚和高抗冲聚苯乙烯的混合相容性，并协同填料和抗氧剂，有效提高MPPO复合材料的整体性能，使得到的MPPO复合材料保证具有较高力学性能的基础上，提升加工熔融特性以及加工流动性，使得到的MPPO复合材料有利于广泛应用。

本发明第二方面提供的MPPO复合材料的制备方法，该制备方法仅需要将各原料组分混合后，在特定条件下进行挤出造粒即可；制备流程、工艺简单，易加工，有利于大规模生产。

具体实施方式

为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本发明实施例第一方面提供一种MPPO复合材料，MPPO复合材料包括如下重量份的组分：

其中，改性碳纳米管为苯乙烯单体在碳纳米管表面原位聚合的复合物。

本发明实施例第一方面提供的MPPO复合材料，该MPPO复合材料以聚苯醚为基体材料，采用改性碳纳米管和高抗冲聚苯乙烯进行改性处理；其中，改性碳纳米管为苯乙烯单体在碳纳米管表面原位聚合的复合物，碳纳米管与苯乙烯单体通过化学共价键结合得到的改性碳纳米管与聚苯醚相互作用时，能够显著改善二者的界面相容性，提高了改性碳纳米管的分散性和导电性；进一步提供相容剂进行复配，有利于改善聚苯醚和高抗冲聚苯乙烯的混合相容性，并协同填料和抗氧剂，有效提高MPPO复合材料的整体性能，使得到的MPPO复合材料保证具有较高力学性能的基础上，提升加工熔融特性以及加工流动性，使得到的MPPO复合材料有利于广泛应用。

MPPO复合材料包括50～75份聚苯醚，提供的MPPO复合材料以聚苯醚为基体材料。

在一些具体实施例中，MPPO复合材料中，聚苯醚的添加份数包括但不限于50份、55份、60份、65份、70份、75份。

在一些实施例中，聚苯醚选自高黏度聚苯醚和低黏度聚苯醚的混合物，且，高黏度聚苯醚和低黏度聚苯醚的质量比为3～5：1。采用不同黏度的聚苯醚树脂复配，可以兼顾加工流动性和产品的机械性能。若高黏度聚苯醚含量过多，则会导致得到的MPPO复合材料流动性不好、加工困难；若低黏度聚苯醚含量过多，则会导致得到的MPPO复合材料熔体过稀、导致成型的产品致密度不高，不利于广泛使用。

在一些具体实施例中，高黏度聚苯醚和低黏度聚苯醚的质量比包括但不限于3：1、3.5：1、4：1、4.5：1、5：1。

在一些实施例中，高黏度聚苯醚的粘度为0.44～0.50dL/g。若选择的高黏度聚苯醚的粘度超过0.50dL/g，则会导致熔体流动性不好，导致成型性降低。

在一些实施例中，低黏度聚苯醚的粘度为0.32～0.38dL/g。若选择的低粘度聚苯醚的粘度低于0.3dL/g，则会导致熔体过稀导致成型的产品致密度不高，冲击强度低下。

MPPO复合材料包括2～10份改性碳纳米管，提供的MPPO复合材料以聚苯醚为基体材料采用改性碳纳米管进行改性处理；其中，改性碳纳米管为苯乙烯单体在碳纳米管表面原位聚合的复合物，碳纳米管与苯乙烯单体通过化学共价键结合得到的改性碳纳米管与聚苯醚相互作用时，能够显著改善二者的界面相容性，提高了改性碳纳米管的分散性和导电性。

在一些具体实施例中，MPPO复合材料中，改性碳纳米管的添加份数包括但不限于2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份、10份。

在一些实施例中，改性碳纳米管的制备方法，包括如下步骤：

S01.将多壁碳纳米管依次进行预处理、氧化处理，得到酸化的多壁碳纳米管；

S02.将酸化的多壁碳纳米管和硅烷偶联剂混合后进行水解反应；再与苯乙烯单体混合进行RAFT反应，得到改性碳纳米管。

步骤S01中，将多壁碳纳米管依次进行预处理、氧化处理，得到酸化的多壁碳纳米管。

在一些实施例中，提供的多壁碳纳米管的管径为6～20nm，长度为1～100μm，长径比为5000～10000：1，比表面积为200～350m

在一些实施例中，预处理包括：将多壁碳纳米管超声波预处理30min～1h，通过超声波预处理，能够增加后续氧化处理中生成在多壁碳纳米管表面的官能团数量。

在一些实施例中，氧化处理包括：提供体积比为5:1的浓硫酸和30％的过氧化氢氧的混合溶液，将预处理得到的多壁碳纳米管和混合溶液混合进行氧化反应3小时，得到酸化的多壁碳纳米管。得到酸化的多壁碳纳米管为表面生成了很多羧基和羟基。

步骤S02中，将酸化的多壁碳纳米管和硅烷偶联剂混合后进行水解反应；再与苯乙烯单体混合进行RAFT反应，得到改性碳纳米管。

在一些实施例中，硅烷偶联剂选用含有双键的硅烷偶联剂，硅烷偶联剂包括但不限于甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。

在一些实施例中，将酸化的多壁碳纳米管和硅烷偶联剂混合后于60～80℃条件下进行水解反应，其中，发生反应的硅烷偶联剂的官能团和酸化的多壁碳纳米管的官能团的摩尔比为1.2：1。

在一些实施例中，水解反应后，以官能团中的双键作为反应活性位点，通过RAFT可逆加成-断裂链转移聚合法，与苯乙烯单体发生自由基反应，使苯乙烯在多壁碳纳米管表面原位聚合，然后过滤、干燥、破碎，得到改性碳纳米管。

在一些实施例中，RAFT可逆加成-断裂链转移聚合法包括：提供引发剂，转移剂；其中，碳纳米管与苯乙烯的质量比为60～80：100；于聚合温度70～80℃下进行反应，反应时间8～15小时。

MPPO复合材料包括15～25份高抗冲聚苯乙烯，添加高抗冲聚苯乙烯，能够提高MPPO复合材料的冲击强度和刚性。

在一些具体实施例中，高抗冲聚苯乙烯的添加份数包括但不限于15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份、24份、25份。

在一些实施例中，高抗冲聚苯乙烯的平均分子量为20000～30000。

在一些实施例中，MPPO复合材料中，控制聚苯醚和高抗冲聚苯乙烯的质量比为3:1；在该质量比下，苯乙烯对聚苯醚的力学性能基本没有影响，且加工熔融指数明显提升(由4.32g·10min

MPPO复合材料包括10～30份填料，添加填料能够提高MPPO复合材料的的支撑性能，有利于提高其刚性。

在一些具体实施例中，填料的添加份数包括但不限于10份、12份、14份、16份、18份、20份、22份、24份、26份、28份、30份。

在一些实施例中，填料选自二氧化硅、氧化镁、滑石、碳酸钙、石棉、高岭土中的至少一种。

在一些实施例中，填料的平均粒径为3～5μm。若填料粒径过小，会导致易团聚，不利于分散，影响成品。

在一些具体实施例中，填料的平均粒径包括但不限于3μm、3.5μm、4μm、4.5μm、5μm。

MPPO复合材料包括0.5～3份相容剂，添加的相容剂有利于与聚苯醚和高抗冲聚苯乙烯进行复配使用，有利于改善聚苯醚和高抗冲聚苯乙烯的混合相容性。

在一些具体实施例中，相容剂的添加份数包括但不限于0.5份、1份、1.5份、2份、2.5份、3份。

在一些实施例中，相容剂选自质量比为1:2～2.2的苯乙烯与甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物和SEBS接枝马来酸酐的复配物。苯乙烯与甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物和SEBS接枝马来酸酐中的苯乙烯结构单元与高抗冲聚苯乙烯树脂的相容性非常好，苯乙烯与甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物的环氧基以及SEBS接枝马来酸酐的酸酐基团可以与聚苯醚树脂的端羟基反应，从而能够提高PPO和HIPS两者之间的相容性。

在一些具体实施例中，相容剂选自质量比为1:2的苯乙烯与甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物和SEBS接枝马来酸酐的复配物。

在一些实施例中，苯乙烯与甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中，苯乙烯的质量百分含量为40wt％～70wt％。

在一些实施例中，SEBS接枝马来酸酐中，马来酸酐的质量百分含量为20wt％～40wt％；苯乙烯的质量百分含量为20wt％～50wt％；且，SEBS是以聚苯乙烯为末端段，以聚丁二烯加氢得到的乙烯-丁烯共聚物为中间弹性嵌段的线性三嵌共聚物。

MPPO复合材料包括0～1份抗氧剂。在一些实施例中，抗氧化剂选自1010、168、1076、1330、1035、3144、1024、126、B215、B561中的至少一种。

在一些具体实施例中，抗氧剂的添加份数包括但不限于0份、0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份。

本发明实施例第二方面提供一种MPPO复合材料的制备方法，包括如下步骤：

G01.按照MPPO复合材料的配方提供各组分；

G02.将聚苯醚、改性碳纳米管、高抗冲聚苯乙烯、填料、相容剂和抗氧剂进行混合处理，得到混合物料；

G03.将混合物料投入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，得到MPPO复合材料；其中，挤出造粒的条件如下：喂料转速为15～20Hz，熔体温度为290～300℃，熔体压力为2.0～3.0MPa，挤出温度包括第一区、第二区、第三区、第四区、第五区、第六区、第七区、机头，温度依次为255±5℃/285±5℃/295±5℃/305±5℃/305±5℃/305±5℃/305±5℃/305±5℃。

本发明实施例第二方面提供的MPPO复合材料的制备方法，该制备方法仅需要将各原料组分混合后，在特定条件下进行挤出造粒即可；制备流程、工艺简单，易加工，有利于大规模生产。

步骤G01中，按照MPPO复合材料的配方提供各组分，MPPO复合材料的各组分及其添加份数与上文所论述的一致，为了节约篇幅，此处不再进行赘述。

步骤G02中，将聚苯醚、改性碳纳米管、高抗冲聚苯乙烯、填料、相容剂和抗氧剂进行混合处理，得到混合物料。其中，混合处理包括但不限于搅拌处理，只要将各组分混合均匀即可。

在一些实施例中，混合处理包括分段混合处理。其中，分段混合处理包括：将高抗冲聚苯乙烯和聚苯醚倒入混料机中，再按照比例称好相容剂、填料和抗氧剂倒入混料机，转速为200～400r/min下处理15～20min，进行第一阶段搅拌混合均匀；再加入改性碳纳米管，混料机转速为200～300r/min下处理20～30min，进行第二阶段搅拌混合均匀。

步骤G03中，将混合物料投入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，得到MPPO复合材料；其中，挤出造粒的条件如下：喂料转速为15～20Hz，熔体温度为290～300℃，熔体压力为2.0～3.0MPa，挤出温度包括第一区、第二区、第三区、第四区、第五区、第六区、第七区、机头，温度依次为255±5℃/285±5℃/295±5℃/305±5℃/305±5℃/305±5℃/305±5℃/305±5℃。

在一些实施例中，双螺杆挤出机采用中强度的螺杆。

在一些实施例中，挤出造粒通过挤出机的七个区，因此对应七个挤出温度，具体为：260℃/280-290℃/290-300℃/300-310℃/300-310℃/300-310℃/300-310℃；以及控制最终机头温度310℃。

下面提供具体实施例进行说明。

实施例1

MPPO复合材料及其制备方法

MPPO复合材料包括如下重量份的组分：

聚苯醚60份；其中，包括40份的粘度为0.47dL/g的高黏度聚苯醚和20份粘度为0.36dL/g的低黏度聚苯醚的混合物；

改性碳纳米管2份；

高抗冲聚苯乙烯15份；高抗冲聚苯乙烯树脂的数均分子量为20000；

填料10份；填料为二氧化硅；

相容剂 0.5份；相容剂为质量比1:2的苯乙烯与甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(苯乙烯结构单元占比50％)和SEBS接枝马来酸酐(马来酸酐结构单元占比30％)的混合物；

抗氧剂0.5份；抗氧剂选自1010；

其中，改性碳纳米管为苯乙烯单体在碳纳米管表面原位聚合的复合物。

MPPO复合材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)按照实施例1提供的MPPO复合材料的配方提供各组分；

(2)制备改性碳纳米管：

①将多壁碳纳米管超声波预处理30min，用体积比为5:1的浓硫酸和30％的过氧化氢氧化3小时，得到酸化后的多壁碳纳米管，其中，酸化后的多壁碳纳米管的表面生成了很多羧基和羟基；

②将甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷与酸化后的碳纳米管的官能团反应(官能摩尔比1.2：1)，然后以官能团中的双键作为反应活性位点，通过RAFT可逆加成-断裂链转移聚合法，与苯乙烯单体、RAFT链转移剂和引发剂在氮气保护下搅拌至反应结束，反应条件为：以偶氮二异丁腈(AIBN)作为引发剂，三硫代酯链转移剂，苯乙烯、RAFT链转移剂和引发剂的摩尔比为100:2:3；碳纳米管与苯乙烯的质量比为60：100；控制聚合温度为75℃进行反应9小时；

③反应后的混合物滴加到无水低级脂肪醇中，沉降，过滤，干燥，得到改性碳纳米管。

(3)将聚苯醚、改性碳纳米管、高抗冲聚苯乙烯、填料、相容剂和抗氧剂进行混合处理，得到混合物料；其中，混合处理采用分段混合处理，包括：第一预混物：将高抗冲聚苯乙烯和聚苯醚倒入混料机中，再按照比例称好相容剂、填料和抗氧剂倒入混料机，转速为200r/min下处理20min，搅拌混合均匀；第二预混物：再加入改性碳纳米管，混料机转速为200r/min下处理30min，搅拌混合均匀。

(4)将混合物料投入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，得到MPPO复合材料；其中，挤出造粒的条件如下：喂料转速为15Hz，熔体温度为290℃，熔体压力为2.0MPa。双螺杆挤出机采用中强度的螺杆；挤出温度包括第一区、第二区、第三区、第四区、第五区、第六区、第七区、机头依次为260℃/280℃/290℃/300℃/300℃/300℃/300℃/310℃。

实施例2

MPPO复合材料及其制备方法

MPPO复合材料包括如下重量份的组分：

聚苯醚75份；其中，包括40份的粘度为0.46dL/g的高黏度聚苯醚和35份粘度为0.35dL/g的低黏度聚苯醚的混合物；

改性碳纳米管10份；

高抗冲聚苯乙烯25份；高抗冲聚苯乙烯树脂的数均分子量为25000；

填料30份；填料为氧化镁；

相容剂3份；相容剂为质量比1:2的苯乙烯与甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(苯乙烯结构单元占比40％)和SEBS接枝马来酸酐(马来酸酐结构单元占比25％)的混合物；

抗氧剂1份；抗氧剂选自1076；

其中，改性碳纳米管为苯乙烯单体在碳纳米管表面原位聚合的复合物。

MPPO复合材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)按照实施例2提供的MPPO复合材料的配方提供各组分；

(2)制备改性碳纳米管：

①将多壁碳纳米管超声波预处理1h，用体积比为5:1的浓硫酸和30％的过氧化氢氧化3小时，得到酸化后的多壁碳纳米管，其中，酸化后的多壁碳纳米管的表面生成了很多羧基和羟基；

②将甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷与酸化后的碳纳米管的官能团反应(官能摩尔比1.2：1)，然后以官能团中的双键作为反应活性位点，通过RAFT可逆加成-断裂链转移聚合法，与苯乙烯单体、RAFT链转移剂和引发剂在氮气保护下搅拌至反应结束，反应条件为：以过氧化二苯甲酰(BPO)作为引发剂，二硫代酯链转移剂，苯乙烯、RAFT链转移剂和引发剂的摩尔比为100:1:2；碳纳米管与苯乙烯的质量比为70：100；控制聚合温度为70℃进行反应10小时；

③反应后的混合物滴加到无水低级脂肪醇中，沉降，过滤，干燥，得到改性碳纳米管。

(3)将聚苯醚、改性碳纳米管、高抗冲聚苯乙烯、填料、相容剂和抗氧剂进行混合处理，得到混合物料；其中，混合处理采用分段混合处理，包括：第一预混物：将高抗冲聚苯乙烯和聚苯醚倒入混料机中，再按照比例称好相容剂、填料和抗氧剂倒入混料机，转速为400r/min下处理15min，搅拌混合均匀；第二预混物：再加入改性碳纳米管，混料机转速为300r/min下处理20min，搅拌混合均匀。

(4)将混合物料投入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，得到MPPO复合材料；其中，挤出造粒的条件如下：喂料转速为20Hz，熔体温度为300℃，熔体压力为3.0MPa。双螺杆挤出机采用中强度的螺杆；挤出温度包括第一区、第二区、第三区、第四区、第五区、第六区、第七区、机头依次为260℃/290℃/300℃/300℃/310℃/310℃/310℃/310℃。

实施例3

MPPO复合材料及其制备方法

MPPO复合材料包括如下重量份的组分：

聚苯醚65份；其中，包括35份的粘度为0.45dL/g的高黏度聚苯醚和30份粘度为0.34dL/g的低黏度聚苯醚的混合物；

改性碳纳米管6份；

高抗冲聚苯乙烯20份；高抗冲聚苯乙烯树脂的数均分子量为30000；

填料20份；填料为碳酸钙；

相容剂2份；相容剂为质量比1:2的苯乙烯与甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(苯乙烯结构单元占比60％)和SEBS接枝马来酸酐(马来酸酐结构单元占比40％)的混合物；

抗氧剂0.6份；抗氧剂选自1330；

其中，改性碳纳米管为苯乙烯单体在碳纳米管表面原位聚合的复合物。

MPPO复合材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)按照实施例3提供的MPPO复合材料的配方提供各组分；

(2)制备改性碳纳米管：

①将多壁碳纳米管超声波预处理45min，用体积比为4:1的浓硫酸和30％的过氧化氢氧化3小时，得到酸化后的多壁碳纳米管，其中，酸化后的多壁碳纳米管的表面生成了很多羧基和羟基；

②将甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷与酸化后的碳纳米管的官能团反应(官能摩尔比1.2：1)，然后以官能团中的双键作为反应活性位点，通过RAFT可逆加成-断裂链转移聚合法，与苯乙烯单体、RAFT链转移剂和引发剂在氮气保护下搅拌至反应结束，反应条件为：以过氧化二苯甲酰(BPO)作为引发剂，二硫代酯链转移剂，苯乙烯、RAFT链转移剂和引发剂的摩尔比为100:2:1；碳纳米管与苯乙烯的质量比为80：100；控制聚合温度为80℃进行反应8小时；

③反应后的混合物滴加到无水低级脂肪醇中，沉降，过滤，干燥，得到改性碳纳米管。

(3)将聚苯醚、改性碳纳米管、高抗冲聚苯乙烯、填料、相容剂和抗氧剂进行混合处理，得到混合物料；其中，混合处理采用分段混合处理，包括：第一预混物：将高抗冲聚苯乙烯和聚苯醚倒入混料机中，再按照比例称好相容剂、填料和抗氧剂倒入混料机，转速为300r/min下处理18min，搅拌混合均匀；第二预混物：再加入改性碳纳米管，混料机转速为250r/min下处理25min，搅拌混合均匀。

(4)将混合物料投入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，得到MPPO复合材料；其中，挤出造粒的条件如下：喂料转速为20Hz，熔体温度为300℃，熔体压力为2.5MPa。双螺杆挤出机采用中强度的螺杆；挤出温度包括第一区、第二区、第三区、第四区、第五区、第六区、第七区、机头依次为260℃/285℃/295℃/300℃/305℃/310℃/310℃/310℃。

对比例1

MPPO复合材料及其制备方法

MPPO复合材料包括如下重量份的组分：

聚苯醚60份；其中，包括40份的粘度为0.47dL/g的高黏度聚苯醚和20份粘度为0.36dL/g的低黏度聚苯醚的混合物；

碳纳米管 2份；

高抗冲聚苯乙烯 15份；高抗冲聚苯乙烯树脂的数均分子量为20000；

填料 10份；填料为二氧化硅；

相容剂 0.5份；相容剂为质量比1:2的苯乙烯与甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(苯乙烯结构单元占比50％)和SEBS接枝马来酸酐(马来酸酐结构单元占比30％)的混合物；

抗氧剂0.5份；抗氧剂选自1010。

MPPO复合材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)按照对比例1提供的MPPO复合材料的配方提供各组分；

(2)将聚苯醚、碳纳米管、高抗冲聚苯乙烯、填料、相容剂和抗氧剂进行混合处理，得到混合物料；其中，混合处理采用分段混合处理，包括：第一预混物：将高抗冲聚苯乙烯和聚苯醚倒入混料机中，再按照比例称好相容剂、填料和抗氧剂倒入混料机，转速为200r/min下处理20min，搅拌混合均匀；第二预混物：再加入碳纳米管，混料机转速为200r/min下处理30min，搅拌混合均匀。

(3)将混合物料投入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，得到MPPO复合材料；其中，挤出造粒的条件如下：喂料转速为15Hz，熔体温度为290℃，熔体压力为2.0MPa。双螺杆挤出机采用中强度的螺杆；挤出温度包括第一区、第二区、第三区、第四区、第五区、第六区、第七区、机头依次为260℃/280℃/290℃/300℃/300℃/300℃/300℃/310℃。

性能测试

将实施例1～3得到的MPPO复合材料和对比例1得到的MPPO复合材料注塑成标准件进行性能测试，测试项目包括：

(1)拉伸强度：按照GB/T 1040-2018测试，注塑样条，拉伸速率10mm/min；

(2)弯曲强度：按照GB/T 9341-2008测试，注塑样条，速度2mm/min；

(3)冲击强度：按照GB/T 1843-2008测试，摆锤能量2.75J。

(4)表面电阻率：在材料的表面层的直流电场强度与线电流密度之商，即单位面积内的表面电阻。用740SRM表面电阻检测仪测试。

结果分析

将实施例1～3得到的MPPO复合材料和对比例1得到的MPPO复合材料注塑成标准件进行性能测试，测试结果如表1所示，可以看出：

(1)拉伸强度

实施例1～3得到的MPPO复合材料的标准件的拉伸强度分别为50.12MPa、57.65MPa、53.74MPa，对比例1得到的MPPO复合材料的标准件的拉伸强度为49.25MPa，实施例得到的材料的拉伸强度均强于对比例得到的材料。

(2)弯曲强度

实施例1～3得到的MPPO复合材料的标准件的弯曲强度分别为81.24MPa、89.27MPa、83.48MPa，对比例1得到的MPPO复合材料的标准件的弯曲强度为80.19MPa，实施例得到的材料的弯曲强度均强于对比例得到的材料。

(3)冲击强度

实施例1～3得到的MPPO复合材料的标准件的冲击强度分别为11.45kJ/m

(4)表面电阻率

实施例1～3得到的MPPO复合材料的标准件的表面电阻率分别为10

表1

综上，本发明提供的MPPO复合材料，该MPPO复合材料以聚苯醚为基体材料，采用改性碳纳米管和高抗冲聚苯乙烯进行改性处理；其中，改性碳纳米管为苯乙烯单体在碳纳米管表面原位聚合的复合物，碳纳米管与苯乙烯单体通过化学共价键结合得到的改性碳纳米管与聚苯醚相互作用时，能够显著改善二者的界面相容性，提高了改性碳纳米管的分散性和导电性；进一步提供相容剂进行复配，有利于改善聚苯醚和高抗冲聚苯乙烯的混合相容性，并协同填料和抗氧剂，有效提高MPPO复合材料的整体性能，使得到的MPPO复合材料保证具有较高力学性能的基础上，提升加工熔融特性以及加工流动性，使得到的MPPO复合材料有利于广泛应用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。