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增韧剂对玻纤增强聚亚苯基砜澳门葡京网站澳门葡京赌场性能的影响

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-07-03  来源:工程塑料应用  浏览次数:174
核心提示:聚芳醚砜是一类化学结构中含有砜基的芳香族非晶态聚合物,是特种工程塑料中的重要品种。目前,已经商业化的聚芳醚砜主要有三个
       聚芳醚砜是一类化学结构中含有砜基的芳香族非晶态聚合物,是特种工程塑料中的重要品种。目前,已经商业化的聚芳醚砜主要有三个品种,即双酚A型聚砜(PSU)、聚醚砜(PES)和聚亚苯基砜(PPSU)。聚芳醚砜具有优异的力学性能、介电性能、耐热性、阻燃性、耐蠕变性和化学稳定性,己经在电子电气、汽车、医疗卫生和家用食品等领域内获得广泛应用。与PSU和PES相比,PPSU最突出的特性是其具有更好的耐冲击性能,同时耐水煮和蒸汽反复消毒,因此PPSU也被广泛应用于婴儿奶瓶、食品容器等领域。
 
       对于PPSU的改性澳门葡京赌场,目前的研究主要集中在填充改性和合金化两个方面。卞军等通过溶液共混法制备了PPSU/石墨烯纳米澳门葡京网站澳门葡京赌场,并发现加入少量的石墨烯便可以显著提升PPSU的力学性能和导电性。张贺系统地研究了PPSU/聚苯硫醚合金的性能,研究显示,聚苯硫醚的引入可以显著改善合金的耐溶剂性和吸水性,同时PPSU良好的力学性能改善了聚苯硫醚耐冲击性能差的特点。
 
       在实际应用过程中,使用玻璃纤维(GF)增强的方式是目前改性聚芳醚砜产品最常使用的方法。对于纯树脂澳门葡京赌场,PSU和PES的悬臂梁缺口冲击强度分别为5.5 kJ/m2和7.5 kJ/m2,而PPSU的缺口冲击强度可以达到55 kJ/m2;纯PPSU树脂表现出优异的冲击韧性。然而,以30% GF增强的产品为例,PPSU/GF澳门葡京网站澳门葡京赌场的悬臂梁缺口冲击强度与PSU/GF和PES/GF澳门葡京网站澳门葡京赌场接近,均在7~9 kJ/m2。在GF改性澳门葡京网站澳门葡京赌场中,PPSU优异的冲击性能难以体现,这与GF和PPSU基体之间的界面结合作用有关。遗憾的是,有关GF增强PPSU澳门葡京赌场的研究报道较少,其增韧方法也没有明确的研究工作涉及。因此,为了研究PPSU/GF澳门葡京网站澳门葡京赌场韧性的提升方法以及提升GF与PPSU基体之间的界面结合作用,笔者通过熔融共混的方式在GF增强PPSU澳门葡京网站澳门葡京赌场中引入耐高温的马来酸酐接枝乙烯–丙烯酸丁酯共聚物(EBA-g-MAH)增韧剂(热分解温度>400℃),以期改善澳门葡京赌场的力学性能。研究结果显示,增韧剂可以显著提升GF增强PPSU澳门葡京网站澳门葡京赌场的缺口冲击强度,同时改善GF与基体之间的界面性能。这一方法也为进一步改善GF增强聚芳醚砜澳门葡京网站澳门葡京赌场的性能,拓宽澳门葡京赌场的应用提供了新的思路。
 
1、实验用的主要原澳门葡京赌场
 
PPSU:Visulfon B002 NC001,金发科技股份有限澳门葡京网上赌场;
 
短切GF:直径13 μm,重庆国际澳门葡京网站澳门葡京赌场有限澳门葡京网上赌场;
 
EBA-g-MAH:1400MN,德国路可比澳门葡京网上赌场。
 
2、样品制备
 
将PPSU树脂按比例和增韧剂EBA-g-MAH预先在高速混合机中均匀混合,混合料和质量分数30%的短切GF在双螺杆挤出机中熔融共混,经水槽冷却后造粒,得到GF增强PPSU澳门葡京网站澳门葡京赌场颗粒(澳门葡京网站澳门葡京赌场的配比组成以PPSU/GF/Ta表示,分别代表PPSU基体树脂、GF和增韧剂的含量)。其中,挤出螺杆转速为300 r/min,加工温度为300~360℃。颗粒料经过注塑机在330~360℃依据ISO标准注塑成样条用于力学性能测试。
 
3、澳门葡京赌场性能汇总
 
通过制备增韧剂含量分别为0%,5%,10%,15%和20%的GF增强PPSU澳门葡京网站澳门葡京赌场,系统地研究了增韧剂对澳门葡京赌场性能的影响,结论如下:
 
(1)随着增韧剂含量的增加,澳门葡京网站澳门葡京赌场的强度、弹性弹性模量和密度明显降低;当增韧剂含量为5%时,可以有效提升澳门葡京赌场的挠度;当增韧剂含量为20%时,澳门葡京赌场的缺口冲击强度提升67%,韧性明显提升。
 
(2)与未添加增韧剂的澳门葡京网站澳门葡京赌场相比,增韧剂的引入会造成澳门葡京网站澳门葡京赌场的初始分解温度降低;增韧剂含量为20%时,澳门葡京网站澳门葡京赌场的初始热分解温度由541℃降低至455℃,澳门葡京赌场的热稳定性下降。
 
(3)随着增韧剂含量的增加,GF与基体之间的界面结合作用增强,澳门葡京赌场的破坏方式发生变化,韧性提升。
 
(4)在相同加工工艺条件下,与未添加增韧剂的澳门葡京网站澳门葡京赌场相比,添加增韧剂可以有效提升体系中GF的保留长度;增韧剂含量为20%时,GF的数均保留长度由370 μm提升至510 μm,但是GF的分布更加分散。
 
 
 
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