PPS多元復(fù)合體系增韌研究.pdf

1、聚苯硫醚是一種性能優(yōu)異的特種工程塑料，從70年代中期就開始了工業(yè)化生產(chǎn)。PPS耐高溫、耐輻射、耐腐蝕，具有高強(qiáng)度、高剛性，即使在惡劣環(huán)境下也能長期使用。但突出缺點為脆性較為顯著，這在很大程度上限制了其使用范圍。因此，改善PPS韌性，同時又保持其原有的剛性、耐熱性等性質(zhì)成了近年來國內(nèi)外對PPS的共混改性的研究熱點。本文通過熔融共混的方法，分別用含部分乙烯基的甲基硅油，以及硅油和納米SiO<,2>共同作用來增韌PPS，并研究了不同體系的力學(xué)

2、性能和相結(jié)構(gòu)。 論文的研究工作主要由兩部分組成：首先研究了硅油／PPs二元復(fù)合材料，分別討論了用一步法和二步法制備硅油／PPS復(fù)合材料時，硅油分子量、硅油中乙烯基含量、硅油用量、引發(fā)劑用量等因素對復(fù)合材料力學(xué)性能和相結(jié)構(gòu)的影響，并最終制備出增韌效果明顯的硅油／PPS復(fù)合材料。由于制得的復(fù)合材料彎曲強(qiáng)度有一定程度下降，本論文的第二部分進(jìn)一步研究了納米SiO<,2>／硅油／PPS三元復(fù)合材料，著重探討了不同制備方法對力學(xué)性能和相結(jié)構(gòu)

3、的影響，制得的復(fù)合材料在彎曲和拉伸強(qiáng)度基本保持不變的情況下，沖擊強(qiáng)度得到了極大提高。實驗主要得到以下結(jié)論： 1.首次采用硅油對PPS進(jìn)行增韌改性，成功制得了增韌效果顯著的硅油／PPS復(fù)合材料。所得材料沖擊強(qiáng)度提高到82.1KJ／m<'2>，是純PPS樹脂的3.5倍以上。但材料的彎曲強(qiáng)度有一定程度下降。TGA和DSC分析表明該材料具有高的熱穩(wěn)定性，熱分解溫度達(dá)到496.2℃。 2.首次用納米SiO<,2>和硅油共同增韌P

4、PS，制得了綜合力學(xué)性能更為優(yōu)異的納米 SiO<,2>/有機(jī)硅／PPS三元復(fù)合材料。該材料在PPS本身的彎曲和拉伸強(qiáng)度基本不降低的情況下，極大地提高了材料沖擊強(qiáng)度。其沖擊強(qiáng)度達(dá)到91.0KJ／m<'2>，約為純PPS的近4倍。TGA和DSC分析結(jié)果表明該材料具備高的熱穩(wěn)定性。3．考察了納米粒子引入方式的不同對三元復(fù)合體系力學(xué)性能和相結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響。通過將納米粒子引入PPS相，引入硅油相，和引入硅油／PPS整個體系帶來材料力學(xué)性能

5、和相結(jié)構(gòu)的不同，證明在納米SiO<,2>／有機(jī)硅／PPS三元體系中，納米SiO<,2>有分布在硅油相中的趨向，納米SiO<,2>由PPS相向硅油相的遷移起到了增強(qiáng)兩相界面作用、調(diào)節(jié)兩相粘度匹配和減緩細(xì)相粗化三方面的作用，促進(jìn)了硅油與PPS兩相混合，相應(yīng)地也使復(fù)合材料力學(xué)性能得到提高。 4．證明引發(fā)劑DCP與硅油混合后擠出的加工方式使硅油在加工溫度下迅速交聯(lián)成不易流動的體系，不利于硅油與PPS兩相的混合，因而也不利于材料的力學(xué)性

6、能的提高。 5．用一步法制備硅油／PPS復(fù)合材料時，增大硅油分子量使材料沖擊強(qiáng)度降低較多；增加乙烯基含量使復(fù)合材料沖擊性能先降低后增加，而彎曲強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度變化不大；增大硅油含量時材料的沖擊強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度都出現(xiàn)先上升后下降的趨勢，而拉伸強(qiáng)度改變不大。且硅油含量過大既不利于加工，也不利于改善材料性能。 6．用二步法制備復(fù)合材料時，隨著硅油含量的增大，材料的沖擊強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度先增加后降低，而拉伸強(qiáng)度則隨硅油含量增大而降低