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PPS 的改性研究

发布时间:2019/10/9 17:27:51阅读人次:1293

作为  PPS 应用领域,一般  PPS 单独使用少,多以玻璃纤维或无机填料的混配物为主,以注射成型领域为中心使用。最近,在薄膜、纤维、挤出成型、中空吹塑成型、电气-电子密封、涂覆,进而作为聚合物合金等各种各样用途中使用,其市场十分广泛。在改性研究中,材料的强化和增韧始终是两个主要的目标。已有研究表明,改性工作中强化与韧化效应往往难以兼顾,如用橡胶等弹性体增韧会使刚度、强度、使用温度和加工性能都有大幅度降低。出现于80年代的刚性粒子增韧不同于橡胶增韧,认为在两组分相匹配的共混物中,原本脆性的刚性高聚物微粒在基体应力场作用下,由于能够发生冷拉,使得基体与刚性粒子产生较大幅度的塑性形变,而使共混物表现出较高的韧性。即它在增韧的同时,保持和提高材料的刚性,因而为实现材料的强韧化提出了一条新的途径。1988 年李东明、漆宗能在国内首次提出了无机刚性粒子增强增韧塑料的新概念,此后该领域的研究在我国有很大进展。刚性粒子填充聚合物的力学性能受多种因素的影响,如粒子含量、界面性能等。

Lu D, Mai YW 等研究了对比了 PPS 及纳米 Si Ox 粒子增强 PPS 的结晶结构和冲击强度,结果表明 PPS 经热处理后交联,分子量增加了 28%,结晶 形态产生变化,结晶度降低,冲击强度得以提高。纳米 SiOx 粒子(重量比 3%,含有环氧功能团)增强 PPS 复合物,由于纳米粒子上接枝有环氧基,使得它与PPS 的界面粘结性变强,其冲击强度提高了 91%

PPS 是一种综合性能十分优异的特种工程塑料,但它也有其自身的不足与缺点,如链结构刚性大,导致 PPS 树脂的韧性差,脆性大。因而使其应用受到一定程度的限制。为改善 PPS 的某些性能,获得更新、更高性能的材料,添加无机填料或玻璃纤维,与 PPS 树脂制成复合材料。无机粒子增强 PPS 多数研究集中在摩擦性能,C. J. Schwartz较详细地研究了纳米 Al2O3 改性 PPS的摩擦性能,体系中添加纳米 Al2O3 粒子(1%)后,复合材料的摩擦系数与树脂基体的相差不大。

但纳米 Al2O3 粒子含量较大(10%)时,复合材料的磨损量增大,摩擦系数有增大的趋势,并保持在 0.42 0.5 之间。当添加量大于 10%摩擦系数迅速减小。这是因为树脂基体在摩擦过程中,能在对摩面上形成转移膜而达到减摩的目的,如果转移膜厚度太大,减弱了转移膜与偶件表面的结合力,使其较易脱落成磨屑,从而造成较高的磨损量。与NiS粒子及PbSe粒子添加到PPS形成复合材料的摩擦结果一致,C. J. Schwartz在研究摩擦性能的同时也研究了这一复合材料的弯曲性能,发现纳米粒子在加入量小时分散不均匀,其弯曲强度在添加量为 2%时最小,而后由于无机粒子的增强作用,随着纳米粒子量的增加而增加。