聚苯硫醚PPSCF碳纖填充改性

聚苯硫醚PPS/CF碳纖填充改性聚苯硫醚雖然具有很多的優(yōu)異特點(diǎn)，但也存在著一些不足。例如，聚苯硫醚雖然機(jī)械性能優(yōu)異，但韌性較差，沖擊強(qiáng)度不高；PPS無定形部分的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度只有85?90°C，制品在溫度超過90°C的情況下長(zhǎng)期使用易產(chǎn)生蠕變而使力學(xué)性能降低；成本高、價(jià)格昂貴也是其不足之處。由于PPS這些自身的不足，純PPS制品很少，一般都要對(duì)PPS進(jìn)行改性后才最終投入使用。目前針對(duì)聚苯硫醚的改性主要有化學(xué)結(jié)構(gòu)改性和物理改性兩種方法?；瘜W(xué)結(jié)構(gòu)改性是在PPS分子鏈中引入改性單體，改變PPS的分子鏈結(jié)構(gòu)，這種化學(xué)改性成本高，技術(shù)難度也相當(dāng)大，工業(yè)化實(shí)施困難，而物理改性中的填充改性和共混改性，由于操作簡(jiǎn)單、成本低廉，改性效果顯著，成為PPS改性最主要的方法。將聚苯硫醚與各種高模量的纖維如玻璃纖維(GF)、碳纖維(CF)、芳綸纖維等復(fù)合，可以提高其剛度、強(qiáng)度、耐熱性等。加入到PPS基體中的纖維，可作為成核劑，使PPS分子鏈在纖維的表面結(jié)晶，這種現(xiàn)象稱為橫穿結(jié)晶現(xiàn)象。橫穿晶可以在PPS與纖維之間的界面形成較強(qiáng)的界面粘附，當(dāng)基體受到外力時(shí)，應(yīng)力可以通過界面?zhèn)鬟f到纖維上，使其起到結(jié)構(gòu)支撐作用，從而使復(fù)合材料的力學(xué)性能大幅提高。S. Bahadur等［22］研究了碳纖維增強(qiáng)PPS復(fù)合材料的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能、摩擦性能和熱性能。研究發(fā)現(xiàn)碳纖維的加入對(duì)復(fù)合材料熔點(diǎn)、結(jié)晶溫度、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、結(jié)晶度等都有一定程度的影響，摩擦系數(shù)受碳纖維的影響較小°Desio等研究了纖維的加入對(duì)PPS結(jié)晶度的影響。他們發(fā)現(xiàn)碳纖維會(huì)減少PPS的半結(jié)晶時(shí)間，而玻璃纖維只有在較高的結(jié)晶溫度下才會(huì)影響半結(jié)晶時(shí)間。T. Caramaro等人研究了碳纖維增強(qiáng)聚苯硫醚復(fù)合材料的力學(xué)性能，發(fā)現(xiàn)復(fù)合材料的力學(xué)性能可以通過控制模塑條件和樹脂形態(tài)來進(jìn)行調(diào)節(jié)°ChiM.Ma等研究了環(huán)境中的水對(duì)PPS/CF復(fù)合材料力學(xué)性能的影響，結(jié)果表明，在潮濕環(huán)境下，PPS/CF復(fù)合材料仍能保持良好的力學(xué)性能；Lopez等發(fā)現(xiàn)，橫穿結(jié)晶的程度會(huì)受到CF表面粗糙程度的影響，其適于在較低溫度下形成且隨著PPS摩爾質(zhì)量的降低而增加。邱軍等采用冷壓燒結(jié)法制備了PPS/CF復(fù)合材料，研究了CF含量、表面處理方法等對(duì)PPS復(fù)合材料性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)隨著CF含量的增加，復(fù)合材料的力學(xué)性能先提高后降低；CF用環(huán)氧樹脂(EP)處理后，與PPS的粘結(jié)性能得到改善，復(fù)合材料力學(xué)性能明顯高于未處理CF制成的復(fù)合材料；在PPS/CF復(fù)合材料中添加約20%的經(jīng)過鈦酸酯偶聯(lián)劑處理的硅灰石可提高復(fù)合材料的韌性和耐熱性。張師軍采用連續(xù)碳纖維的雙螺桿擠出增強(qiáng)工藝開發(fā)了碳纖維增強(qiáng)聚苯硫醚復(fù)合材料并探討了加工工藝參數(shù)與材料性