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PPS 的共混改性之PPS/PC共混体系

发布时间:2019/5/26 23:26:34阅读人次:2514

将不同类型的聚合物采用物理或化学的方法共混,不仅有可能显著改善原聚合物性能,还有可能大幅降低材料的成本。众所周知,聚合物共混材料的性能不仅取决于基体组分自身的性能,还强烈依赖于组分间的相容性和界面粘结。近年来国内外对 PPS 的共混改性的研究已经逐渐展开,研究的热点主要集中在共混体系的相形态、结晶、力学性能以及针对这些具体的共混体系特有问题的解决等方面。 目前主要有pps/pcPPS/PC 共混体系PPS/PA 共混体系、PPS/液晶聚合物共混体系等,本文主要介绍PPS/PC 共混体系


    为了提高 PPS 的玻璃化温度(Tg),改善其制品韧性较差的缺点,通常选择比PPS 具有更高的 Tg和韧性较好的树脂与之共混,如聚碳酸酯(PC)等。然而在加工过程中 PC 分子链容易解聚,分子量下降以及 PPS PC 两相间较大的界面张力易使 PPS/PC 共混材料达不到预期的力学性能和热性能。


    Lim 等人在 PPS/PC共混体系的研究过程中,通过DSCDMA等表征手段发现 PPS/PC 共混体系是热力学不相容的,且 PPS 组分的存在会加剧 PC 的降解。这种降解效应直接造成 PC 的玻璃化转变温度gT 降低。扫描电子显微镜(SEM)和动态机械热分析仪(DTMA)观察结果表明 PPS/PC 的组分比在 60/40 时,发生了相反转。相比于纯 PPSPC 加入后,使得复合体系的黏度降低,同时两相界面处的 PC相可起到成核剂的作用,因此复合体系中 PPS 的结晶度比纯 PPS 高。在随后的研究中他们以环氧树脂作为PPSPC 的增容剂,SEMDMA的实验结果表明体系不再出现两相分离现象,说明环氧树脂能够有效的降低PPSPC间的界面张力。此外,环氧树脂加入后还能阻止 PC 玻璃化转变温度 Tg的降低。因此,与纯 PPS树脂相比,共混体系的拉伸模量和拉伸强度明显增大。


吴德峰等人则系统的研究了 PPS/PC 复合体系的相形态与体系非等温结晶行为之间的关系。他们用流变和 DTMA 等方法证明了该共混体系两基体组分是部分相容的,PPS 的结晶温度随着 PC 含量的增加而逐渐降低。针对体系结晶动力学的研究结果表明 PC 的加入降低了 PPS 的结晶速率,这主要是由于 PC 具有较高的黏度且 PC PPS 间的部分相容造成的。PPS 分子链扩散活化能的提高进一步证明了PC 在共混体系中起到了阻碍 PPS 结晶的作用。Bhardwaj 等人也在实验中发现PPS的熔点和PC的玻璃化转变温度gT 降低了,证明PPSPC是部分相容的。