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聚苯硫醚PPS/无机矿物复合材料研究

发布时间:2019/12/8 23:16:22阅读人次:1028

      聚苯硫醚是聚芳硫醚的一种,全称为聚次苯基硫醚,又称聚亚苯基硫醚,简称 PPS。PPS 的分子主链由苯环与硫原子交替排列,其中硫醚键提供柔顺性,苯环提供刚性。聚苯硫醚长期使用温度可以大于 150℃,按产量计算,可以位列第六大工程塑料。晶须的内部缺陷少,晶体结构完整,强度接近于完整晶体材料的理论值,是常用的复合材料补强剂之一。

PPS复合材料.jpg

       闵敏等对 PPS/CaSO4晶须复合材料和PPS/CaSO4晶须/GF 复合材料的力学性能和断面形貌进行了实验研究,结果表明:当晶须用量较少时,可以提高复合材料的力学性能,这是由于晶须加工时受剪切力的破坏会导致针尖断裂,而细小的晶须以及断裂的针尖会抑制裂纹发展;当晶须用量过高时,会产生团聚现象,使力学性能下降。

      杨杰等制备了 PPS/氧化锌晶须复合材料,并研究了晶须对材料的力学性能和电性能的影响。结果表明,加入氧化锌晶须后,复合材料力学强度的提高并不理想,这是由于大部分晶体经螺杆剪切后发生断裂,并没有起到骨架支撑的作用。当降低螺杆转速后,材料的拉伸强度得到了提高。

       玻璃微珠(GB)呈各向同性,可以缓解在 PPS 基体树脂中出现的应力集中现象,从而大大地减小材料尺寸收缩和翘曲。闵敏等通过熔融共混挤出的方法制备了 PPS/GB 复合材料,并对其相容性和结晶形态进行了研究。通过 PPS/GB的储能模量 G′和损耗因子 G″的双对数坐标图可以看出,曲线的斜率一致性较好,表明两组分具有较好的相容性。此外,随着 GB 用量的增加,PPS 结晶速度加快,但球晶发展并不完善。

        Fe3O4 磁导率较高,与性能优良的 PPS 复合,可以制备高电磁性材料。吴兰峰等通过熔融共混的方法制备了PPS/Fe3O4 复合材料,并对材料的力学性能和磁性能进行了研究。结果显示:Fe3O4粒子均匀分散在 PPS 树脂中,两相界面模糊且没有团聚行为,说明 Fe3O4 粒子与树脂具有较好的结合力,这可能是由于 S原子的孤对电子与 Fe 原子的 3d 空轨道存在配位作用,使得两者结合紧密。但当Fe3O4 用量超过 40%时,粒子间距变小使得两相界面层厚度变小,结合强度降低,最终导致力学性能下降。