PPS-TLCP復合材料結(jié)晶和性能研究.pdf

1、聚苯硫醚(PPS)作為第六大特種工程塑料，具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性、良好的電絕緣性、耐腐蝕性和自阻燃性，廣泛應(yīng)用于汽車、電子電器和航空航天等各個領(lǐng)域，市場需求量劇增。但由于PPS的分子鏈是苯環(huán)經(jīng)對位硫原子鏈接起來的剛性結(jié)構(gòu)，結(jié)晶速率較慢，脆性較大，后處理退火時間較長，限制了其應(yīng)用范圍的進一步擴大并間接提高了PPS的加工成本。因此如何在保證不影響材料熱性能和強度的同時，顯著改善其結(jié)晶行為，提高PPS材料沖擊韌性的方法將成為PPS改性研究領(lǐng)域努力

2、追求的目標，并對實際生產(chǎn)和應(yīng)用有著重要的指導意義。 本論文采用熔融共混法制備了兩種不同熱致性液晶聚合物(TLCP)填充改性PPS復合材料，通過示差掃描量熱法(DSC)分析了PPS/TLCP復合材料的非等溫結(jié)晶動力學機理，以及不同類型TLCP對材料結(jié)晶性能的影響，采用偏光顯微鏡(PLM)和X射線衍射(XRD)觀測了復合材料中球晶的大小，利用掃描電鏡(SEM)觀測了PPS/TLCP復合材料中TLCP的成纖和取向，并考察了復合材料的力

3、學性能。 在此基礎(chǔ)上，進一步研究了PPS/TLCP/GF復合材料的非等溫結(jié)晶動力學機理，以及不同TLCP對PPS/GF材料中結(jié)晶性能、球晶大小和基體與玻纖(GF)界面結(jié)合等方面的影響，并考察了復合材料的力學性能。 本論文得到的主要研究結(jié)果為： 通過DSC分析，在PPS/TLCP體系中，加入少量W-TLCP或S-TLCP，可以顯著提高PPS的最大結(jié)晶溫度和結(jié)晶速率；PPS/W-TLCP體系結(jié)晶速率比純樣提高了3倍左

4、右，而PPS/S-TLCP體系結(jié)晶速率比純樣提高了4-5倍；冷卻速率對PPS/W-TLCP體系的結(jié)晶度影響較小，而對PPS/S-TLCP體系的結(jié)晶度影響較大。 PPS/TLCP體系的PLM測試表明：W-TLCP主要起成核劑的作用，而S-TLCP起促進晶核增長的作用。 從PPS/TLCP體系的SEM和力學性能研究發(fā)現(xiàn)：加入2wt％的W-TLCP，可以細化PPS微晶尺寸，同時提高PPS的拉伸和沖擊強度。 利用DSC非

5、等溫動力學研究PPS/TLCP/GF混雜體系的結(jié)晶過程發(fā)現(xiàn)：TLCP含量對PPSFFLCP/GF混雜體系結(jié)晶過程和結(jié)晶度影響很大。加入TLCP后，PPS/GF體系的結(jié)晶潛伏期增大。隨著W-TLCP含量的增加，體系的結(jié)晶潛伏期有所減少；而隨著S-TLCP含量的增加，潛伏期略微增加。當TLCP的含量為2wt％時，結(jié)晶度較低；而當TLCP的含量達到8wt％時，混雜體系結(jié)晶度高達75％以上。 對PPS/TLCP/GF混雜體系的SEM測試