论文部分内容阅读
聚醚砜(PES)作为一种综合性能优异的特种工程塑料，具有优良的耐热性、良好的尺寸稳定性以及优异的力学性能，使得其能够应用于诸多领域。在聚醚砜中引入增强纤维后，能够使得树脂在强度、模量、硬度、抗蠕变性能以及耐热性等方面得到进一步提升。但对于聚醚砜及其增强复合材料而言，存在着加工成型困难等问题，从而限制了这一类材料的进一步发展和应用。 本文采用阴离子原位聚合方法，以NaOH作为催化剂，PES作为“大分子活化剂”来引发己内酰胺聚合，合成了含有不同PES含量的PES-MCPA6嵌段共聚物，并利用红外光谱(FTIR)、核磁共振(NMR)、元素分析(EA)、差示扫描量热(DSC)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)、动态力学分析(DMA)、万能电子实验机和扫描电镜(SEM)对嵌段共聚物的结构和性能进行了表征。 采用熔融挤出成型工艺，将嵌段共聚物与PES以及玻璃纤维(GF)、碳纤维(CF)增强PES复合材料进行共混，制备了不同嵌段共聚物类型及含量的PES-b-MCPA6/PES二元复合材料以及不同纤维含量的GF/PES-b-MCPA6/PES和CF/PES-b-MCPA6/PES三元复合材料，利用热变形维卡温度测定仪、热重分析仪、熔融指数测定仪、Haake转矩流变仪、电子万能试验机以及扫描电子显微镜对复合材料的耐热性、流动性、力学性能以及表面形貌进行了研究。 研究结果表明：嵌段共聚物的加入，并未对PES及其复合材料的固有性能产生较大影响，但有效地降低了PES及其复合材料的熔体粘度，显著提高了材料的流动性和可加工性。加入10wt.％的嵌段共聚物能让PES的熔融指数提高106%，平衡扭矩下降64%，加工温度降低30℃左右，复合材料在力学强度和模量方面均比PES有所提高，同时保持有与PES相一致的维卡耐热温度。GF和CF的加入，显著提高了PES的耐热温度，力学强度和力学模量，但也使得PES的熔体粘度上升，流动性下降。在增强复合材料中加入5wt.%的嵌段共聚物后，使得含有10-30wt.%玻纤和碳纤的增强材料的熔融指数分别提高24-82%和52-200%，平衡扭矩分别下降48-59%和63-74%，并保持有增强材料97-98%的维卡耐热温度以及91～98%的强度和模量，相比PES则有显著提升。