【聚苯填充箱】聚苯硫醚填充改性的研究进展
聚苯硫醚(PPS)又称聚苯撑硫或聚次苯基硫醚, 是美国菲利浦石油公司于1968 年以Ryton商标投放市场, 并于1973年开始工业化生产的一种综合性能优异的热塑性结晶树脂, 其熔点高达280 ~ 290℃, 分解温度大于400℃, 与无机填料、增强纤维或其它高分子材料复合, 即可制成各种PPS工程塑料及合金 。
PPS的**特点为耐高温、耐腐蚀、耐辐射、不燃、无毒、力学性能和电性能十分优异, 制品的尺寸稳定性好, 可用种方法成型加工, 并可对制品进行二次加工, 用途十分广泛。其作为代替金属的材料引人注目, 近几年用量以每年10%左右的速度增长。但PPS也存在不足之处, 例如纯PPS制品的脆性大、韧性较差、易断裂;PPS的结晶温度较高, 成加工时要求模具温度保持在130 ~ 150℃;PPS非晶部分的玻璃化转变温度(Tg)较低(85℃, 在温度**过90℃时力学性能降低;此外, PPS的价格较高, 所以一般单独使用PPS的情况较少, 多以玻璃纤(GF)或无机填料的混配物注塑制品。此外, 薄膜、纤维、挤出与吹塑制品、涂覆制品、聚合物合金等市场也很广泛。采用物理填充对PPS进行改性是一种常用方法, 根据制品的使用要求在PPS基体中添加一种或几种填料, 使不同的填料发生协同作用, 可改善PPS的性能或降低材料的成本。
由于PPS主链上含有大量的苯环, 增加了其分子链的刚性, 致使其性脆、冲击韧性不高, 因而在应用中受到了一定的限制, 很多学者利用GF增强PPS。陈晓媛等 研究了GF增强PPS的双螺杆挤出及注塑工艺,探讨了螺杆剪切元件、注塑机料筒温度、试样热处理等加工工艺参数对PPS复合材料性能的影响, 以及GF用量对PPS复合材料力学性能的影响。结果表明, 挤出机螺杆剪切元件的数目决定了GF在PPS中的尺寸和分散程度, 注射温度为310℃时PPS复合材料的综合力学性能更为优越, 成型后进行热处理反而使材料的力学性能略有下降;随GF用量的增加, 材料的力学性能先升后降, 在GF质量分数为40%时达到较佳。
从PPS复合材料冲击断裂面的SEM照片可看出, 未处理的GF很少被PPS包覆, 表明其界面间是弱粘附。这是因为GF具有亲水性, 而PPS为疏水性, 且PPS基体表现为尖锐的脆性断层, 从而导致当GF质量分数**过40%后因GF分散不均且与基体的粘接变弱, 致使应力不能被PPS有效地传递, 容易产生应力集中, 使材料的冲击强度降低。因此为进一步提高PPS复合材料的力学性能, 有必要选用适当的偶联剂或增韧剂来改善GF与PPS的界面粘接状况及PPS基体的脆性, 从而进一步提高材料的力学性能。邱军[ 9] 利用玻璃布增强PPS并利用类似于无机粉末成型的“冷压烧结”法制备了PPS/GF复合材料, 研究了玻璃布的含量、表面处理方法及刚性粒子填充等对PPS复合材料力学性能的影响。
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