PPS/PA46合金的制备与性能研究

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聚苯硫醚(PPS)是一种综合性能优良的热塑性特种工程塑料,PPS冲击韧性低的缺点限制了其应用范围。通常对PPS进行改性尤其是增韧改性后再使用。本论文以PPS和尼龙46(PA46)为基础树脂,添加合适的增容剂,共混挤出制备了高韧性、高耐热性的PPS/PA46合金,研究了PPS/PA46合金的物理机械性能、耐热性能、动态力学行为等性能,主要研究结果如下:1、PPS与PA46直接熔融共混,合金冲击强度并无提高。分别采用POE-g-MAH和PP-g-(GMA-co-St)作为增容剂,制备不同组分配比的PPS/PA46/POE-g-MAH和PPS/PA46/PP-g-(GMA-co-St)合金。性能研究发现,配方中PA46和增容剂含量增加,共聚物的冲击强度也增加。而热变形温度和拉伸强度也有一定提高。两种增容剂加入后性能出现类似的变化趋势。用MDI对PPS进行活化处理后再制备MPPS/PA46/SEBS-g-MAH合金,研究结果表明:MDI含量为PPS的2%时,材料综合性能最佳,加入增容剂后,材料发生了脆韧转变,冲击强度、拉伸强度、热变形温度等指标均有一定提高。2、研究了PPS/PA46/POE-g-MAH合金的结晶与熔融过程,结果表明在此过程中合金两组分互相影响,随着PA46含量增加,PPS结晶温度逐渐升高,同时发现PA46组分的结晶温度也有升高。但PPS与PA46的熔融温度无明显变化。从TG曲线可看出,合金分两步降解,首先是PA46的降解,然后是PPS的降解。研究了MPPS/PA46/SEBS-g-MAH合金的热性能,结果表明合金中两共聚组分结晶温度都高于对应纯聚合物的结晶温度。各组分的熔融温度随着增容剂含量的增加略有降低。3、分析了PPS/PA46合金及其两个组分的动态力学行为及转变峰的分子运动机理。合金的动态力学行为因为增容剂SEBS-g-MAH的加入而变得复杂,合金中各组分的转变都低于各自对应纯树脂的转变,材料的韧性也得以增加。增容剂SEBS-g-MAH加入量低于9份时,合金的的转变峰温度变化不明显,表明有一定程度的相容性。但是当增容剂的加入量达到9份时,合金的转变温度突然降低。4、用SEM观察合金PPS/PA46/SEBS-g-MAH断面形态,对比发现:纯PPS树脂属于脆性材料,断裂面光滑平整。纯合金R0断面虽然有所改变,但是仍旧属于脆性断裂;随着增容剂的添加,分散相与PPS基体之间的界面变得模糊,说明PA46和PPS之间的相容性有很大的提高。作用的外力被较好地传递,能量被吸收,合金的冲击强度得以提高。
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