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PPS/PA66/GF复合材料的制备及性能研究

发布时间:2019/7/3 16:26:27阅读人次:2777

PPS作为一种特种工程塑料,不仅具有良好的耐高温、耐辐射、耐化学腐蚀性能在恶劣环境下长期使用,而且具有较高的强度和尺寸稳定性。PPS的脆性较为显著,限制了其应用范围,因此对PPS的增韧改性显得十分必要。文献表明,PA66共混改性PPS能够在一定程度上改善PPS的韧性,但是在强度方面仍不够理想。GF常被用于提高聚合物强度,是一种既经济又高效的增强材料。

目前,针对GF增强PPS/PA66三元体系性能的研究还未见报道。本文在PPS/PA66共混合金体系中引入SGFLGF,希望通过互锁结构的构建提升共混体系综合性能,同时降低成本。样品制备PPS/PA66共混物的制备:将PPS120℃下干燥6h,PA66105℃下真空干燥10H;将PPSPA6690/1080/2070/3060/4050/50的配比加入双螺杆挤出机制备PPS/PA66共混物;SGF增强复合材料的制备:将PPSGF120℃下干燥6h,PA66105℃下真空干燥10h。

PPSPA66按配比加入双螺杆挤出机;采用双螺杆挤出机通过调整螺杆转速和相应的喂料速率分别制得GF含量为30%(质量分数,下同)的PPS/SGFPPS/PA66/GF复合材料;LGF增强复合材料的制备:将PPSGF120℃下干燥6h,PA66105℃下真空干燥10h;将PPSPA66按所需配比混合均匀后加入双螺杆挤出机;通过调节牵引速率控制进纤速度,利用实验室设计的浸渍模具制备GF含量为30%的PPS/GFPPS/PA66/GF复合材料,将其切成15mm规格的粒料(GF长度也为15mm);将制得的粒料在105℃下干燥10h后注塑制得标准力学性能测试样条,测试前将样条于120℃热处理8h。

结果表明:

(1)PPS中引入PA66后树脂的拉伸性能与弯曲性能有所下降,40%以上时两相树脂形成双连续结构;

(2)PPS/PA66共混物中引入GF后,复合材料的拉伸性能、弯曲性能和冲击性能均有明显增加,LGF增强复合材料性能的增加幅度大于SGF增强复合材料性能的增强幅度,说明PA66GF的加入能有效地提高PPS的力学性能;

(3)DMA和SEM测试结果表明通过文中方法成功制备了具有较高刚度互锁结构的PPS/PA66/GF体系,GF能将体系中的PPSPA66两相树脂缝合,从而能够有效提高复合材料的强度和刚度。