聚苯硫醚(PPS)又称聚苯撑硫或聚次苯基硫醚, 是美国菲利浦石油公司于1968 年以Ryton商标投放市场, 并于1973年开始工业化生产的一种综合性能优异的热塑性结晶树脂, 其熔点高达280 ～ 290℃, 分解温度大于400℃, 与无机填料、增强纤维或其它高分子材料复合, 即可制成各种PPS工程塑料及合金 。

PPS的突出特点为耐高温、耐腐蚀、耐辐射、不燃、无毒、力学性能和电性能十分优异, 制品的尺寸稳定性好, 可用种方法成型加工, 并可对制品进行二次加工, 用途十分广泛。其作为代替金属的材料引人注目, 近几年用量以每年10%左右的速度增长。但PPS也存在不足之处, 例如纯PPS制品的脆性大、韧性较差、易断裂;PPS的结晶温度较高, 成加工时要求模具温度保持在130 ～ 150℃;PPS非晶部分的玻璃化转变温度(Tg)较低(85℃, 在温度超过90℃时力学性能降低;此外, PPS的价格较高, 所以一般单独使用PPS的情况较少, 多以玻璃纤(GF)或无机填料的混配物注塑制品。此外, 薄膜、纤维、挤出与吹塑制品、涂覆制品、聚合物合金等市场也很广泛。采用物理填充对PPS进行改性是一种常用方法, 根据制品的使用要求在PPS基体中添加一种或几种填料, 使不同的填料发生协同作用, 可改善PPS的性能或降低材料的成本。

由于PPS主链上含有大量的苯环, 增加了其分子链的刚性, 致使其性脆、冲击韧性不高, 因而在应用中受到了一定的限制, 很多学者利用GF增强PPS。陈晓媛等 研究了GF增强PPS的双螺杆挤出及注塑工艺, 探讨了螺杆剪切元件、注塑机料筒温度、试样热处理等加工工艺参数对PPS复合材料性能的影响, 以及GF用量对PPS复合材料力学性能的影响。结果表明, 挤出机螺杆剪切元件的数目决定了GF在PPS中的尺寸和分散程度, 注射温度为310℃时PPS复合材料的综合力学性能更为优越, 成型后进行热处理反而使材料的力学性能略有下降;随GF用量的增加, 材料的力学性能先升后降, 在GF质量分数为40%时达到最佳。

从PPS复合材料冲击断裂面的SEM照片可看出, 未处理的GF很少被PPS包覆, 表明其界面间是弱粘附。这是因为GF具有亲水性, 而PPS为疏水性, 且PPS基体表现为尖锐的脆性断层, 从而导致当GF质量分数超过40%后因GF分散不均且与基体的粘接变弱, 致使应力不能被PPS有效地传递, 容易产生应力集中, 使材料的冲击强度降低。因此为进一步提高PPS复合材料的力学性能, 有必要选用适当的偶联剂或增韧剂来改善GF与PPS的界面粘接状况及PPS基体的脆性, 从而进一步提高材料的力学性能。邱军[ 9] 利用玻璃布增强PPS并利用类似于无机粉末成型的“冷压烧结”法制备了PPS/GF复合材料, 研究了玻璃布的含量、表面处理方法及刚性粒子填充等对PPS复合材料力学性能的影响。

结果表明, 随着GF含量的增加, PPS/GF复合材料的拉伸强度与冲击强度提高,但达到一定程度后开始降低;用KH-550偶联剂处理高岭土提高了高岭土在PPS中的分散性和相容性;高岭土的含量影响PPS/GF体系的冲击韧性。随着高岭土含量的增加, 材料的冲击强度增大, 高岭土含量为20%时, PPS/GF体系的冲击强度最高;随着GF含量的增加, Tg变化不太明显, 但总体呈上升趋势。

PPS的改性方法较多, 而且也取得了一定的成效, 一些改性的PPS已经被成功地用于军事、航空航天、家电、化工等

领域, 创造出巨大的经济效益。但应该看到随着科技的不断发展, 对PPS的性能要求在不断提高, 需求量也在不断增加,因此一方面要求PPS的高性能化和功能化, 另一方面也要求能够降低PPS制品的价格, 以满足不断增长的市场需要。而目前国内在这一方面同国外相比还存在很大的差距。研究技术相对落后, 许多工作还处于研究阶段, 已经商品化的品种不多, 拥有自主知识产权的产品较少, 而且改性后的性能与世界先进水平还有一段距离。由此可见, 加快发展高性能、功能化、低廉化的PPS, 使其既有工程塑料的优异性能又有通用塑料的价格优势, 将是一个艰巨而重要的任务。