聚苯硫醚存在韧性较低,熔融过程中粘度不稳定(在空气中加热产生氧化交联),以及价格昂贵等缺点。通过将聚苯硫醚和其它聚合物进行共混改性是当前解决以上缺点的主要手段之一。目前PPS共混物可分为以下几类:提高抗冲击性共混物;提高润滑性共混物;改善电性能以及研制具有特殊性能的共混物材料。此外,可以利用PPS改善其他聚合物的性能。目前,PPS/PTFE, PPS/PA,PPS/PPO, PPS/玻纤(无机填料)或玻纤、PTFE, PA, PPS多元共混物已得到广泛的应用。在一系列产品中,PPS/PA合金为高韧性合金,尤其为工业界关注。
由于PPS熔点高,要求与其共混的聚合物应具有类似的熔融流动性和耐热性。而且PPS的溶解度参数为12.5,远高于一般聚合物的溶解度参数,与其他聚合物共混改性较为困难。PA和PPS熔融温度和分解温度相差悬殊,但溶解度参数接近。PPS与PA6, PA66等共混可显著提高其冲击强度。PPS与PA共混,比例以60^-97份PPS/40^'3份PA并辅以适当的相容剂为宜。一般使用的相容剂一端为极性基团与PPS作用,另一端有可与PA反应的基团。在共混物中加入玻纤可以同时增加其拉伸强度。共混物有效的降低了其加工温度,但耐热性能下降是其不足之处。
为了增加聚苯硫醚与其它聚合物的相容性,多个研究小组利用不同的方法进行了有益的尝试。
Sperling等制备了PET和PPS的共聚接枝物作为PPS/PET共混物的增容剂。对其相形态以及结晶结构进行了研究。Soonho Lim等利用epoxy对PPS/PC共混体系进行了增容研究,发现epoxy能够阻止PC分子链的降解,并使两相相区尺寸显著减小。加入少量epoxy后,共混物的拉伸性能和拉伸模量提高了1倍以上。
Chun等研究了不同含量下聚苯硫醚/尼龙66体系的力学性能以及形态结构之间的关系。他们发现添加30%以下的尼龙“对聚苯硫醚的热稳定性影响不大。在不同温度下的拉伸试验表明30%以下的尼龙“添加量使拉伸值有所降低,当尼龙66添加量超过30%时,共混物的拉伸强度又有所上升。而对冲击性能的研究表明添加30%以上尼龙66有利于冲击强度的提高。
Lee等首先研究了EGMA对聚苯硫醚机械性能的影响,发现加入5%的EGMA可以使聚苯硫醚的拉伸性能和冲击性能都得到提高。然后他们对PPS/PA66/玻纤三元体系进行了研究,发现少量的尼龙“加入到PPS/玻纤体系中后,复合材料的机械性能有所下降,当使用3-5%的EGMA作为相容剂时,复合材料的机械性能有所提高。Shin等研究了EGMA对低密度聚乙烯和聚苯硫醚的增容作用,发现加入EGMA后共混物的力学以及摩擦性能都得到了提高。
Kub等利用MDI对聚苯硫醚和带酸配官能团的聚烯烃弹性体共混物进行增容,通过红外测试发现在聚苯硫醚和聚烯烃弹性体之间生成了化学键,共混物的冲击性能得到大幅度的提高。
moue等研究了不同种类尼龙和聚苯硫醚在剪切场下的相行为,发现尼龙46和聚苯硫醚在静态下是不相容的。而当尼龙46和聚苯硫醚的配比为80/20时,在310℃和150sec-’以上的剪切速度下,两相相容。去除剪切场作用后,体系会发生spinodal相分离,并形成双连续相。
由于改性后的产品一般较脆,因此,今后PPS的开发重点是在保留其原有的特性前提下,通过提高其韧性,改善加工性能。特别是制备纳米复合材料可以同时提高聚合物的强度、刚度和韧性,为PPS的改性提供了新思路和新方法。下面就聚合物纳米复合材料的研究进展进行简要的介绍。
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