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三种改性方式让聚苯硫醚PPS性能提升

发布时间:2019/11/20 17:06:14阅读人次:1360

聚苯硫醚PPS,一种拥有超高性能的新型热塑性树脂,其具有的性能包括机械强度高、耐高温、耐化学、耐腐蚀、难燃烧、热稳定性好,被广泛应用于包括航天、机械、环保、医疗等诸多领域。

 

在我们实际应用中,PPS的很多性能很难达到使用环境的要求,需要根据不同的需求对其进行改性以满足实际生产的需求。在实际改性过程中,主要方式有两种,一种是结构改性,另一种是物理改性,目前比较常用的方式是物理改性,本文也着重介绍物理改性的一些方法。

 

pps改性.jpg


物理改性主要包括纤维增强改性、无机填料填充改性、与其它树脂共混改性三类,下面将一一详细介绍。

 

1       纤维增强改性

纤维增强改性是目前市面上生产者对PPS改性比较常用的方法。常使用的纤维包括玻璃纤维和碳纤维等,纤维的填加量一般为20-45%。不同品种的PPS树脂,其性能有明显差别,对于同一种PPS树脂而言,增强前后的物理机械性能差别很大。

 

PPS具有极好的刚性,通过添玻璃纤维后,其刚性还能够进一步提高,抗弯模量提高4-5倍。有时将玻璃纤维或碳纤维与无机填料混合使用效果更好,为了改善PPS对玻璃纤维和无机填料的包封效果或PPS的粘结效果,提高增强PPS的性能,如冲击性能等,通常用偶联剂对纤维和无机填料进行预处理。

 

PPS在所有工程塑料中显示了极为优异的耐热性能,用玻璃纤维和无机填料增强后PPS工程塑料的热变形温度均大于260℃,这样的耐热性能,即使在热固性塑料中也是少见的。

 

    2  无机填料填充改性

PPS具有高的热稳定性,在500℃以下的氮气和空气中加热时没有朋显的重量损失,在700℃空气中才会完全降解,而在惰性气氛中,即使在!000℃的高温下,仍保持其原重量的40%PPS中硫原子具有阻燃作用,无须加入阻燃剂就可以达到UL94v-O级。

 

    PPS无论在长期负荷下,还是在热负荷下,都具有较好的耐蠕变性能,pPS具有较高的硬度和较小的流动磨料磨耗量。如果把PPS与石墨、二硫化铝、三氧化钨、二氧化硅和三氧化二铝等进行复合,有时还加入少量聚四氟乙烯(PTFE)树脂,还可以进一步提高抗磨性能,显示出优异的无油润滑的滑动特性。因此,选用合适的填料,可以获得从室温至高温下使

用的摩擦系数和比磨耗量都比较小的PPS复合材料。

 

通过用石墨对PPS进行填充改性后,其导热和导电性能明显提高。导热和导电性能与石墨的网络结构密切相关。石墨含量增加,石墨网络密度增大,从而导热和导电性能提高。均匀致密的网络分布是提高石墨改性PPS材料导热和导电性能的主要途径。

 

    3)与其它树脂共混改性

PPS分子链呈刚性,结晶度高达70%以上,韧性较差,又因熔融温度高,在熔融加工过程中容易与空气中的氧气发生热交联反应,导致熔体粘度不稳定加工困难。通过将PPS树脂与其它不同类型树脂采用物理或化学的方法共混,不仅可以显著改善PPS的性能,形成具有优异综合性能的改性PPS树脂体系,而且还可以极大地降低PPS树脂研究和开发过程的费用,降低使用成本。常用的共混合金包括聚酞胺、聚醚醚酮、聚枫、对二苯甲酸二醇酩和氟树脂等。

 

    PPS与聚四氟乙烯形成的合金,取两者之长,补两者之短。以PPS为主的合金,其韧性、耐化学品侵蚀性能和自润滑性能等比纯PPS明显提高。以PTFE为主的合金(20-40%PPS),在成型性、尺寸稳定性、抗蠕变性、压缩强度和透气性等比纯PTFE得到很大提高和改善。但是PPSPTFE的相容性很差,一般相容剂很难获得好的效果。填加可熔性聚四氟乙烯

(PFA)或聚全氟乙丙烯(FEP),可以提高PPS与氮树脂的相容性。

 

以这三种改性方式制作出来的PPS,不仅弥补了PPS本身性能上的缺陷,如导电性能,同时也提升其本身的性能,如刚性,使聚苯硫醚真正能够将其优异的性能在工业、生活等方面得以绽放。