线性聚苯硫醚(PPS)是一种综合性能优异的热塑性结晶聚合物,具有良好的耐化学腐蚀性、阻燃性、刚性和模量,电气性能优良,耐疲劳强度高,抗蠕变性好,易成型,并且具有抗辐射、无毒等特性,在电子电气、汽车、精密机械、化工、家电以及航空、航天和国防等领域具有广泛的用途。
虽然聚苯硫醚具有许多独特的优异性能,但相对来说其耐热性较差,在高温下很容易发生交联或氧化反应,使得聚苯硫醚纤维颜色发黄、强度降低等。针对 PPS 耐热性差这一弱点,采用添加纳米二氧化硅(SiO2 )的方法,通过熔融共混改性制得了耐热 PPS 纤维(SiO2/PPS 纤维),测试结果表明添加 SiO2 提高了 PPS 纤维的耐热性能。
实验过程如下:将 5%质量分数的纳米 SiO2颗粒添加到 95%质量分数的 PPS 切片中,通过双螺杆挤出机挤出造粒,制得耐热 PPS 母粒(SiO2/PPS 母粒);再将20%质量分数的耐热 SiO2 /PPS 母粒和 80% 质量分数的 PPS 切片混合均匀,在 LHFJ03 小型纺丝机上进行熔融纺丝,熔体经过喷丝板喷出后形成熔体细流,通过徐冷区保温,由侧吹风固化成形,然后经过给油给水装置,通过三个热盘拉伸,最后卷绕成形,即得到耐热的 SiO2/PPS 纤维。
根据 GB/T 14344—1993《合成纤维长丝及变形丝断裂强力及断裂伸长试验方法》测定纤维断裂强力及断裂伸长率;根据 GB/T 6505—2001《合成纤维长丝热收缩率试验方法》测定纤维热收缩率(干热收缩率测试温度为 190℃);根据GB/T19466—2004《塑料 差示扫描量热法(DSC)》测定纤维熔点及结晶度(升温速率:20℃ /min;降温速率:20℃ /min;N 2 流速:30 ml/min);热强度损失:将纤维分别在 180 ~240℃下加热 24 h 后测其断裂强度及断裂伸长率。
结果表明:(1)纳米 SiO2可以与 PPS 大分子发生氢键作用,在 PPS 母粒中分散良好。
(2)PPS 从双螺杆中挤出时发生的反应主要有裂解交联(生成联苯)、氧化交联(生成联苯醚)以及硫的氧化(生成亚砜和砜),纺丝时主要发生裂解交联反应。
(3) SiO2/PPS 纤维较 PPS 纤维的耐热性能显著提高,在 240℃下断裂强度和断裂伸长率分别提高了 50.639%和 7.286%,使用温度提高了 60℃。
友情链接: 苏州挪恩复合材料有限公司 | 苏州纳磐新材料科技有限公司 | 微弧氧化(MAO)专用PPS | 超高耐磨PPS