聚苯硫醚 树脂全称为聚苯基硫醚,又称聚苯撑硫醚、聚次苯基硫醚等,它是苯环在对位上与硫原子相连而构成的大分子线型刚性结构 [1] 。聚苯硫醚作为一种高性能热塑性树脂,具有优异的耐热性、耐化学腐蚀性、阻燃性、耐辐射和优良的电性能以及尺寸稳定性,其强度和硬度均很高,可用多种成型方法进行加工,而且可精密成型。此外,聚苯硫醚对玻璃、陶瓷、钢材、铝等金属有突出的黏结性能。由于聚苯硫醚与多种无机填料、增强纤维的亲和性以及与其他高分子材料的相容性,可以制成许多性能优异的增强材料和高分子合金,因此广泛用于石油化工、汽车、机械行业、电子电气、航空航天及军工等高技术领域,并且成为继聚碳酸酯(PC)、聚酯(PET)、聚甲醛(POM)、聚酰胺(PA)、聚苯醚(PPO)之后的第六大通用工程塑料,也是八大宇航材料之一。
基于 聚苯硫醚 在 200℃下不溶于有机溶剂和高熔融温度的加工特性,聚苯硫醚 抗氧化改性主要采用的是与抗氧剂熔融共混的改性方法。但是一般的抗氧剂存在耐热稳定性差、熔融加工过程中易挥发、易迁移析出、耐有机溶剂抽取性差、有一定环境污染等,因此利用抗氧剂改性 聚苯硫醚 的研究重点和难点在于筛选出符合上述要求的抗氧剂。同时,使用抗氧剂复配体系对 聚苯硫醚 树脂的影响机理较为复杂,这也是需要进一步研究的方向。
利用层状纳米粒子通过熔融共混法来改善聚苯硫醚 的抗氧化性能已引起持续的关注,但层状纳米粒子极易在 聚苯硫醚 树脂中团聚,与 聚苯硫醚 的相容性较差,且层状纳米粒子改善 聚苯硫醚 树脂抗氧化性能的机理也不明确,因此关于改善层状纳米粒子在聚苯硫醚 树脂中的分散性与相容性,明确层状纳米粒子的抗氧化改性机理的研究还有待深入。利用化学修饰的方式将抗氧基团接枝到层状纳米粒子上制备复合型抗氧纳米粒子,代替传统的抗氧剂和纳米粒子物理共混共同添加进 聚苯硫醚树脂,层状纳米粒子可以在熔融共混时对抗氧剂起到保护作用,并消除单独添加抗氧剂产生的缺陷,抗氧基团可以改善层状纳米粒子与 聚苯硫醚 树脂的相容性和分散性,并可以提升 聚苯硫醚 的全面性能。同时,两者的协同效应可进一步提升 聚苯硫醚 的抗氧化能力,因此,这将是 聚苯硫醚 抗氧化改性的一个主要的研究方向。
聚苯硫醚 树脂及其纤维的抗氧化改性主要存在表面成膜法和直接添加法两种方式。表面成膜法工艺过程简单,但成本较高,易成膜不均,造成制品性能下降;直接添加法工艺流程短,但加工条件苛刻,对抗氧剂和纳米粒子的要求较高,同时层状纳米粒子的抗氧机理也需进一步明确。利用具有屏蔽阻隔效应的层状纳米粒子与抗氧剂组装,通过两者之间的协同效应克服单一添加抗氧剂或层状纳米粒子的缺陷并进一步提高 聚苯硫醚 的抗氧化性能,应是 聚苯硫醚 抗氧化改性的主要研究方向。
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