PPS-PA1010合金的制備與表征.pdf

1、聚苯硫醚(PPS)和尼龍1010(PA1010)都是性能比較優(yōu)良的工程塑料，但是PPS的脆性和PA1010的低剛性、低耐熱性又限制了二者的應(yīng)用領(lǐng)域，因此本文通過熔融共混制備了一系列PPS/PA1010合金，達(dá)到了揚(yáng)長避短，提高二者的綜合性能的目的；并對力學(xué)性能較好的CPPS/PA1010/EMG系列合金做了比較系統(tǒng)的表征。主要研究結(jié)果如下： 1.分別采用PP-g-AA和PP-g-(GMA-co-St)作為增容劑制備了PPS/PA

2、1010/PP-g-AA和PPS/PA1010/PP-g-(GMA-co-St)合金。力學(xué)性能研究發(fā)現(xiàn)，兩種合金的沖擊強(qiáng)度隨著增容劑含量的提高而增大。當(dāng)PPS/PA1010/PP-g-AA為60/40/7時，合金沖擊強(qiáng)度與未加增容劑相比提高了86.7％，與純PPS相比提高了39.3％，而拉伸強(qiáng)度保持不下降；PP-g-(GMA-co-St)也出現(xiàn)同樣現(xiàn)象。采用乙烯、馬來酸酐、甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(簡稱EMG)作為相容劑與4，4'

3、-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)化學(xué)處理的PPS(簡稱CPPS)、PA1010共混制備了CPPS/PA1o10/EMG合金。力學(xué)性能研究表明，PPS/MDI為100/2，合金的綜合力學(xué)性能最好，隨著EMG含量的增加，材料逐漸發(fā)生脆韌轉(zhuǎn)變，沖擊強(qiáng)度提高，并且保持其它性能基本不變。當(dāng)EMG為9份時，沖擊強(qiáng)度是純PPS的5.5倍，斷裂伸長率是PPS的18.3倍。 2.用DSC對PPS/PA1010/PP-g-AA合金的熔融與結(jié)晶行為進(jìn)

4、行研究，發(fā)現(xiàn)PPS在PA1010熔體存在下結(jié)晶溫度明顯提高，結(jié)晶速度加快，隨著PA1010含量增加，PPS結(jié)晶溫度向高溫移動；PA1010在結(jié)晶了的PPS存在下其結(jié)晶溫度也明顯提高。而兩者的熔融溫度變化并不明顯。TG結(jié)果表明合金的起始降解溫度介于PPS和PA1o10起始降解溫度之間，且為兩步降解，第一步是PA1010的降解，第二步是PPS的降解。對CPPS/PA1010/EMG合金的熱性能研究發(fā)現(xiàn)，PPS和PA1010組分的結(jié)晶溫度都高

5、于純PPS和純PA1o10的結(jié)晶溫度。隨著增容劑含量的增加，各組分的熔融溫度稍有降低。TG結(jié)果表明合金分兩步降解，穩(wěn)定性優(yōu)于PA1010。X射線研究表明，合金的結(jié)晶度大于理論結(jié)晶度，說明共混之后PPS、PA1010由于界面間有強(qiáng)烈的相互作用，促進(jìn)了二者的結(jié)晶。 3.研究了CPPS/PA1010/EMG合金的動態(tài)力學(xué)行為，歸屬了各個轉(zhuǎn)變峰的分子運(yùn)動機(jī)理。合金的動態(tài)力學(xué)行為隨著增容劑EMG含量的增加變得比較復(fù)雜，PPS、PA1010

6、組分的α轉(zhuǎn)變都低于純PPS和PA1010的α轉(zhuǎn)變，兩者的α轉(zhuǎn)變峰有所靠攏，表明有一定程度的相容性。另一方面，隨著增容劑含量增大，次級轉(zhuǎn)變峰向低溫方向移動，而且產(chǎn)生一定數(shù)量的新的次級轉(zhuǎn)變，這歸因于合金內(nèi)部發(fā)生了反應(yīng)性增容。PPS組分的α轉(zhuǎn)變活化能隨著EMG增加逐漸減小，鏈段運(yùn)動更加容易，使得材料韌性有一定程度的提高。 4.研究了PPS及CPPS/PA1010/EMG共混體系的流變行為。結(jié)果表明，在所研究的剪切速率范圍內(nèi)，PPS和共

7、混體系均為假塑性流體，確定其加工溫度為300℃左右。加入EMG后，共混體系的非牛頓指數(shù)減小，即非牛頓性增強(qiáng)。對于同一合金，升高溫度或增大剪切速率都會使合金的表觀粘度降低，但是剪切速率的影響更為顯著。隨著增容劑含量的增加，共混體系的粘度增大，說明增容劑與PPS和PA1010發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，增加了界面結(jié)合力。 5.用掃描電子顯微鏡(SEM)對CPPS/PA1010/EMG共混合金在液氮中脆斷后的斷面形態(tài)進(jìn)行了觀察。研究發(fā)現(xiàn)：PPS的