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无机矿物改性聚苯硫醚pps研究

发布时间:2020/7/7 15:57:17阅读人次:1045

无机矿物填料一般为金属的氧化物、氮化物及盐类(如SiO2 Al2O3 CaCO3等)。填料越细,表面原子个数越多(颗粒粒径为2 nm时,表面原子个数占总原子数目的80%),配位的不饱和性导致表面带有大量的悬挂键,虽然提高了表面能,使其易团聚,但相比于结构更完善、化学性质更稳定的碳材料而言,更有利于后续的表面改性处理。无机矿物填料同样具有较好的力学性能、耐热性能,而且在成本上具备一定的优势,广泛应用于聚合物改性。闵敏等用硅烷偶联剂KH550对玻璃微珠(GB)进行表面处理,并通过熔融共混法制备了PPS/GB复合材料。结果表明:熔融状态下,GBPPS的相容性较好,但在固态条件下随着GB用量的增加,两相相互作用减弱;Ozawa方法及莫志深方法能较好描述PPS/GB复合材料的非等温结晶,GBPPS能起到很好的成核作用,提高了复合材料的结晶速率,降低了球晶尺寸。

Xing Jian等以十六烷基三甲基溴化铵对蒙脱土进行插层改性得到了有机改性蒙脱土(OMMT),将OMMTPPS熔融共混制备了PPS/OMMT复合材料。结果表明:OMMTPPS中能均匀分散,未出现团聚现象;当wOMMT)为5%时,PPS/OMMT复合材料的t c 较纯PPS提高了7.0℃,初始熔融温度、熔融温度、熔融焓均增加,说明OMMT的添加减少了PPS非晶区,促进了PPS的结晶;OMMT中的SiOSiPPS中的CS有影响,从而使其不易热氧化,提高了PPS的耐热性能,wOMMT)为5%时,PPS/OMMT复合材料的耐热性能最好。Goyal等采用平均粒径为4.8 μm的氮化铝(AlN)填充PPS进行改性,首先分别将AlNPPS粒子悬浮分散在乙醇中,烘干溶剂后通过模压法制备了PPS/AlN复合材料。结果表明:当φ(AlN)为15.1%时,PPS/AlN复合材料的t g 增加了13.0 ℃,线性膨胀因数明显下降,这是由于填充粒子的存在降低了PPS分子链的运动能力及活动空间;随着AlN用量的增加,复合材料的硬度线性增加,符合硬度计算复合定律规则,通过拟合得到的增强效应因子为0.065,量化了AlN粒子填充PPS的增强效应;当频率为1 MHz,φ(AlN)为15.1%时,PPS/AlN复合材料的介电常数为4.50,而纯PPS3.25,且复合材料的介电常数随频率升高衰减较小。随着现代战争的需要,电磁屏蔽材料、隐身材料的研究与应用日渐增多,PPS作为高性能树脂基体,适合与吸波填料共混制备电磁屏蔽复合材料。

王永杰等将钕铁硼添加到PPS中得到了具备电磁性能的复合材料,通过熔融剪切使原本粒径小于48 μm的片状钕铁硼进一步变细,利于填料的分散与复合材料力学性能的提升。结果表明:当钕铁硼质量分数为50%时,复合材料的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度分别提高了49%44%700%;复合材料的介电常数和磁导率都随钕铁硼含量增加而增大,在高含量下,介电常数虚部,即介电损耗随频率增加明显增大;当其质量分数增加到60%后,由于片层钕铁硼含量的增多,其软磁相和硬磁相相互作用增强,并且片层结构能增加电磁波多次反射的机会,进而提高了复合材料整体吸波效能。火山灰(VA)是一种微米级介孔材料,具有比表面积大、环保、价格便宜等优点,有潜力成为新型聚合物填充料。Avcu等在PPS中添加VA,制备了PPS/VA复合材料,并研究了其性能。结果表明:PPS/VA复合材料的储能模量及损耗模量随VA含量的增加而增大,而损耗因子变小,热稳定性也随VA含量的增加而提高。这是由VAPPS分子链运动的限制引起的。因此,VA可作为改进PPS力学性能及耐热性能的填充剂,并能达到降低成本的目的;但随着VA含量的增加,PPS/VA复合材料的摩擦性能下降。