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聚苯硫醚/四氧化三铁复合材料的结构与性能

发布时间:2020/3/23 13:40:47阅读人次:1064

聚苯硫醚(PPS)与尼龙一样是与金属及其氧化物具有较好亲和性的为数不多的几种高分子材料之一。而金属及其氧化物与 PPS 的性能具有极大的互补性。如果能够将 PPS 与金属或其氧化物复合,就有可能在力学性能增强的同时,还赋予复合材料导电、磁性等功能。

pps电容器.jpg

四氧化三铁(Fe3O4)作为一种磁性物质,具有较高的磁导率和较好的顺磁性以及良好的导电能力。如果作为 PPS 树脂的填充组分,共混复合后就有可能制备出高性能的 PPS 磁性材料,从而进一步应用于军事上的电磁屏蔽,靶向定位等诸多新兴领域[4,5]。这就可以极大地拓展 PPS 的应用范围。然而,PPS/Fe3O4填充复合材料的制备及研究迄今为止尚未见文献报道。

因此,本章拟采用简单熔融共混的方法制备 PPS/Fe3O4复合材料,通过对材料结构流变学的研究明确影响材料内部填料与基体多层次结构的加工工艺因素;并在此基础上通过对复合材料导电、磁性、结晶、力学性能的研究,建立 PPS/Fe3O4体系的微观结构和介观形态与材料宏观性能间的关系。

结果表明:

(1)采用简单熔融共混的方法能够直接制备出 Fe3O4粒子均匀分散且填充量较大的微米级 PPS/Fe3O4复合材料;

(2)复合材料的流变及导电行为存在着典型的逾渗现象,对应的逾渗阀值分别约为 40wt%和 50wt%;而磁性则无逾渗行为的出现,复合材料的磁强和剩磁均线性依赖于 Fe3O4含量;

(3)复合体系中Fe3O4粒子对PPS基体的结晶无异相成核作用,反而在一定程度上阻碍了PPS的结晶,进而抑制了PPS的结晶动力学过程;

(4)Fe3O4粒子与 PPS 基体良好的界面粘结改善了复合体系的力学性能及动态热力学性能,既显著提高了复合体系的拉伸和弯曲强度,又在一定程度上改善了体系的抗冲性能。