超亲水聚苯硫醚复合膜的制备及性能

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聚苯硫醚复合材料的制备与性能研究

聚苯硫醚复合材料的制备与性能研究

电磁屏蔽聚苯硫醚复合材料的制备与性能研究摘要:本文使用粉末浸渍工艺制得连续玄武岩纤维和不锈钢纤维增强聚苯硫醚预浸料,预浸料的编织物经层压成型制备了聚苯硫醚复合材料,对复合材料的力学和电磁屏蔽性能进行了研究。

结果表明:不锈钢纤维/聚苯硫醚预浸料与玄武岩纤维/聚苯硫醚预浸料层压所形成的复合材料其力学性能和电磁屏蔽性能均优于铝箔与玄武岩纤维/聚苯硫醚预浸料层压所形成的复合材料;当电磁波频率小于200MHz时,复合材料的电磁屏蔽效能较高,不锈钢纤维/聚苯硫醚预浸料中不锈钢纤维含量为30%时,复合材料的电磁屏蔽效果达到较高值,当电磁波频率在200-1500MHz范围内,材料的屏蔽效能在20-30dB间波动。

关键词:聚苯硫醚,玄武岩纤维,电磁屏蔽,不锈钢纤维,编织物信息技术迅猛发展方便了人类的生活,但所产生的电磁辐射也成为了一种新型的环境污染。

向周围辐射的电磁波会干扰周围其它电子设备,影响了计算机信息的安全;过多的电磁辐射会影响人们的健康和生态环境;更为重要的是在国防上,电磁信号没有得到有效屏蔽,会引起军事泄密,严重危害国防安全。

因此人们对具有电磁屏蔽功能的材料进行了广泛研究[1-3]。

聚苯硫醚具有优良的热稳定性、耐腐蚀性、自阻燃性,是热塑性聚合物基复合材料理想的基体材料。

在绝缘的高分子材料中加入导电的材料,可赋予高分子材料一定的导电性能,但高分子材料的电阻值降低到一定的范围,可赋予材料电磁屏蔽效能。

本文使用粉末浸渍工艺制备连续玄武岩纤维及不锈钢纤维与聚苯硫醚预浸料,分别编织形成预浸料的编织物,经层压工艺获得聚苯硫醚复合材料,在复合材料中分别引入铝箔和不锈钢纤维与聚苯硫醚的编织物作为屏蔽层,制备了具有电磁屏蔽功能的结构-功能一体化的热塑性复合材料,研究了屏蔽层的种类、纤维含量对材料力学性能及电磁屏蔽效能的影响。

1实验部分1.1主要原材料PPS:PPS-hb,60目,四川得阳科技股份有限公司产品;玄武岩纤维:连续无捻粗纱,牡丹江金石玄武岩纤维公司产品;不锈钢纤维:800Tex, 直径12um,上海雅丰化工材料有限公司;铝箔:厚0.01-0.025(mm), 上海爱邦铝箔制品有限公司产品。

聚苯硫醚/富勒烯复合纤维的制备及性能研究

聚苯硫醚/富勒烯复合纤维的制备及性能研究
1 实 验
法、 苯 火焰燃 烧 法 和有机 合 成法 等 。随着 C ∞可 以
实 现大 量 生产 , C ∞ 被 越来 越 广泛 地 应 用 到 复合 材 料领 域 J 。许 多研 究 者采 用 了溶液 分 散 的方 法
1 . 1 原 料
C ∞: 分析 纯 , 濮 阳永 新 富 勒 烯 科 技 有 限公 司
C 砷的部 分优 良性 能 。
聚苯硫醚 ( P P S ) 是 一种高性能热塑性 树脂 ,
具有 优 异 的耐 热 性 、 耐 化 学腐 蚀 性 、 阻燃 性 、 耐 辐
射 和优 良的电性 能 以及 尺 寸 稳 定 性 , 与 多 种 无 机 填料 、 增 强纤 维 的 亲 和性 以及 与其 他 高 分 子 材 料
具有 良好 的相容 性 , 可 以 制成 许 多性 能 优 异 的增 强 材料 和高 分 子 合 金 , 广 泛用 于石 油 化 工 、 汽车 、
机械 行业 、 电子 电气 、 航空 航 天及 军工 等 高技术 领
( 1 . 天津工业大学 环境 与化 学工程学院 , 天津 3 0 0 3 8 7 ; 2 .天津工业大学 材料科学 与工程学 院中空纤 维膜材料与膜过程 国家重点实验室 , 天津 3 0 0 3 8 7 )
摘 要 : 采用 l 一 氯 萘溶液溶解 聚苯硫醚 ( P P S ) , 将 富勒烯 ( c 6 0 ) 分散到 p l z S的 1 一 氯萘溶液 中, 通过溶剂蒸馏
关 键 词 :聚苯硫醚纤维 富勒烯
复合材料 复合纤维 溶液分散 结构 性能 文章编号 : 1 0 0 1 . 0 41 0 ( 2 0 1 5 ) 0 5 . 0 0 0 5 — 0 4
中 图分 类 号 : T Q 3 4 2 . 9 9 文 献标 识 码 : A ห้องสมุดไป่ตู้

聚苯硫醚的制备及应用

聚苯硫醚的制备及应用

聚苯硫醚的制备及应用聚苯硫醚(Polyphenylene sulfide,简称PPS)是一种具有优良热稳定性、耐化学品性、机械性能和电绝缘性能的高性能工程塑料。

聚苯硫醚的制备主要有孟德尔反应和热缩法。

应用方面,聚苯硫醚在汽车、电子、电力、航空航天和化工等领域具有广泛的应用。

聚苯硫醚的制备方法有多种,其中最常用的是孟德尔反应法。

具体制备步骤如下:1. 取苯乙烯和硫进行反应,生成硫醚;2. 将硫醚溶解在由过氧化二苯甲酰和溴气生成的溴苯中;3. 随后,将催化剂加入溶液中,反应发生聚合;4. 聚合反应完成后,通过加热和真空处理,将溶剂去除,并得到聚苯硫醚产物。

除了孟德尔反应法外,热缩法也常用于聚苯硫醚的制备。

其制备步骤如下:1. 原料苯醚和异氰酸酯混合物分别在两个反应器中加热,进行缩聚反应;2. 缩聚反应产物会进行脱缩反应,生成二聚体;3. 二聚体在颗粒状的硬化剂催化下,进行进一步反应,生成聚苯硫醚。

聚苯硫醚具有优异的性能,因此在多个领域有广泛的应用。

1. 汽车领域:由于聚苯硫醚具有优异的耐高温性和耐化学品性,广泛应用于汽车发动机零件、进气系统和排气系统中。

此外,聚苯硫醚还可以用于制作轻量化部件,提高汽车燃油效率和排放控制能力。

2. 电子领域:聚苯硫醚具有良好的电绝缘性能和热稳定性,被广泛应用于电子元器件制造中。

它可以用于绝缘层、连接器、电缆等电子部件,以提供稳定的电气性能和可靠性能。

3. 电力行业:聚苯硫醚可用于制造高温电缆、电力开关和绝缘材料等电力设备中。

其热稳定性能和耐电压性能能够满足电力设备在高温环境下的工作要求。

4. 航空航天领域:聚苯硫醚在航空航天领域中的应用主要体现在燃气轮机部件、火箭发动机喷嘴和航天器外壳等。

它具有优异的高温抗氧化性能、耐化学品性和机械强度,能够适应极端的工作环境。

5. 化工行业:聚苯硫醚由于具有优异的耐化学品性能,可用于制造管道、泵、反应器和化工容器等化工设备。

其耐腐蚀性能能够保证设备在恶劣的化工环境下长期稳定运行。

功能化聚苯硫醚复合涂层的制备、性能研究及应用

功能化聚苯硫醚复合涂层的制备、性能研究及应用

功能化聚苯硫醚复合涂层的制备、性能研究及应用功能化聚苯硫醚复合涂层的制备、性能研究及应用一、引言近年来,功能性涂层在各个领域中的应用越来越广泛。

聚苯硫醚是一种种类繁多的高分子化合物,在功能性涂层中具有优异的性能和潜在的应用价值。

本文将详细介绍一种新型的功能化聚苯硫醚复合涂层的制备方法,对其性能进行研究,并探讨其在实际应用中的潜力和前景。

二、制备功能化聚苯硫醚复合涂层的制备主要包括三个步骤:单体合成、聚合反应和涂覆过程。

1. 单体合成在制备过程中,选取适当的单体,如N-硫乙酰基丙氨基乙酸乙酯等,通过合成反应得到具有活性基团的单体。

此步骤的关键是选择合适的反应条件和催化剂,以提高单体的产率和纯度。

2. 聚合反应将上述合成得到的单体与其他相容的单体进行共聚反应,形成聚苯硫醚链。

在聚合反应过程中,需要控制反应条件以及单体的比例,以获得理想的聚合度和分子量。

同时,还可以通过引入不同的单体来调控聚合物的结构和性能。

3. 涂覆过程将聚苯硫醚复合涂层通过溶液法或热膜法涂覆在基材表面,形成均匀而密实的涂层。

涂覆过程中的温度、浓度和涂覆速度等因素会影响涂层的质量和性能。

三、性能研究功能化聚苯硫醚复合涂层具有多种优异的性能,下面将重点介绍其热稳定性、抗腐蚀性和耐磨性。

1. 热稳定性由于聚苯硫醚具有出色的热稳定性,功能化聚苯硫醚复合涂层在高温环境下表现出优异的性能。

热稳定性的研究可以通过热重分析仪来测试涂层的热分解温度和热量损失。

2. 抗腐蚀性功能化聚苯硫醚复合涂层对化学物质和腐蚀性介质具有良好的抵抗能力。

常用的测试方法包括盐雾试验、浸泡试验和电化学阻抗谱等,通过评估涂层在不同腐蚀介质中的耐蚀性能。

3. 耐磨性功能化聚苯硫醚复合涂层在实际应用中需要具备一定的耐磨性,以保证涂层的长期稳定性和使用寿命。

磨损性能的测试可以采用滑动磨损试验仪和磨损系数测定仪等设备,通过对涂层的表面形貌和质量损失等指标进行分析和评估。

四、应用展望功能化聚苯硫醚复合涂层因其优异的性能而在众多领域中有广泛的应用前景。

一种聚苯硫醚薄膜及其制备方法

一种聚苯硫醚薄膜及其制备方法

一种聚苯硫醚薄膜及其制备方法
摘要,本文介绍了一种新型的聚苯硫醚薄膜及其制备方法。

该薄膜具有优异的热稳定性、化学稳定性和机械性能,适用于电子器件、膜分离和传感器等领域。

制备方法简单易行,可实现大面积、高质量的薄膜制备。

关键词,聚苯硫醚薄膜;制备方法;热稳定性;化学稳定性;机械性能。

引言。

聚苯硫醚是一种重要的高性能聚合物材料,具有优异的热稳定性、化学稳定性和机械性能,因此在电子器件、膜分离、传感器等领域具有广泛的应用前景。

然而,传统的聚苯硫醚薄膜制备方法存在着成本高、工艺复杂、薄膜质量不稳定等问题。

因此,开发一种简单易行、高效稳定的聚苯硫醚薄膜制备方法具有重要的意义。

实验部分。

1. 原料准备,聚苯硫醚聚合物、溶剂、表面活性剂等。

2. 制备薄膜溶液,将聚苯硫醚聚合物加入溶剂中,并加入适量的表面活性剂,搅拌均匀。

3. 薄膜制备,将薄膜溶液涂布在玻璃基板上,经过一定的干燥和热处理过程,得到聚苯硫醚薄膜。

结果与讨论。

通过扫描电子显微镜、热重分析仪等对制备的聚苯硫醚薄膜进行表征,结果表明,所制备的薄膜具有致密的表面结构,热分解温度较高,化学稳定性良好,且具有较好的机械性能。

结论。

本研究成功制备了一种新型的聚苯硫醚薄膜,并提出了一种简单易行的制备方法。

所制备的薄膜具有优异的热稳定性、化学稳定性和机械性能,适用于电子器件、膜分离和传感器等领域。

该制备方法具有成本低、工艺简单、薄膜质量稳定等优点,具有广阔的应用前景。

聚苯硫醚超疏水复合涂层的制备与性能_王苏浩

聚苯硫醚超疏水复合涂层的制备与性能_王苏浩
[ 20 ]
. 利用
AFM 图 计 算 了 各 涂 层 的 表 面 粗 糙 度, 如表 1 所 示, 可 以 看 出, 随 着 热 处 理 温 度表面 面粗糙度明显增 大,
Fig. 1 Abrasion test setup
疏水性能具有重要影响 . 在我们的体系中, 超疏水 性涂层表面的粗糙度大于 319 nm. 因为 PPS 在更 高的温度下容 易 发 生 分 解 ( 见 图 3 ) , 所以我们选 择最佳温度为 280℃ . 2. 2 聚苯硫醚和疏水性二氧化硅配比 对表面 润 湿 性 的 影 响 在 热 处 理 温 度 固 定 为 280℃ 的条件下, 我们研究了聚苯硫醚和疏水性二 氧化硅的配比对 涂 层 表 面 形 貌 和 润 湿 性 的 影 响 . 纯的 PPS 表面接触角只有 94° ( 图 8a ) ;当疏水 性 二氧化硅与聚苯硫醚的质 量 比 为 1 ∶ 10 ( 图 8b ) 和 1∶ 5 ( 图 8c ) 时, 由于疏水性二氧化硅含量不足, 表 所以疏 面的疏水性二氧 化 硅 粒 子 分 布 比 较 稀 疏, 水效果不好, 接 触 角 分 别 只 有 100° 和 131° ; 当 疏
Fig. 5 Fig. 3 TG curve of PPS
AFM image of the surface corresponding to Fig. 2 ( d )
450





2010 年
原 子 力 显 微 镜 ( AFM ) 采 用 美 国 Digital Instruments 公 司 的 NanoScope Ⅲ a 型 原 子 力 显 微 以轻敲模式( tapping mode ) 观察涂层表面纳米 镜, 结构的 形 貌, 并 用 该 仪 器 公 司 的 软 件 Nanoscope 5. 30b4 计算得到均方根( root-mean-square ,RMS ) 粗糙度 . 马弗炉, 采用 合 肥 日 新 高 温 技 术 有 限 公 司 的 XRL ( D ) 型低温马弗炉对表面进行固化处理 . 耐刮伤测试实验装置, 参考 ASTM D968 标准 如图 1 所示 . 图中的玻璃漏 中的落沙法自行搭制, 斗用来盛装消防 用 沙;样 品 与 出 沙 口 之 间 距 离 为 10cm , 样品和水平面夹角为 30° ;样品的尺寸为 20 mm × 20 mm. 每 次 测 试 时, 称取一定质量的消防 并让沙从漏斗中以自由下落 、 撞击到样品表 用沙, 先 用 清 水 冲 洗 样 品 表 面, 再用氮 面 . 测 试 结 束 时, 气吹干后, 测量样品表面的静态接触角 . 测试中消 100 、 150 、 200 、 防用沙的质量分别为 50 、 和 300 g.

高分子量聚苯醚硫醚的合成、结构和性能研究的开题报告

高分子量聚苯醚硫醚的合成、结构和性能研究的开题报告

高分子量聚苯醚硫醚的合成、结构和性能研究的开题报告标题:高分子量聚苯醚硫醚的合成、结构和性能研究研究背景:聚苯醚硫醚是一类高性能工程塑料,具有优异的耐高温、耐化学腐蚀、耐磨损等特性,在航空航天、汽车、电子、化工等领域有广泛的应用。

其中高分子量聚苯醚硫醚具有更优异的性能,但是制备过程中往往会面临合成反应不完全、聚合物结构复杂等问题。

研究目的:本研究旨在探究高分子量聚苯醚硫醚的合成方法,深入研究其聚合物结构和性能,为开展该类材料的应用提供有力支持。

研究内容:1. 合成方法探究:选择一种适合高分子量聚苯醚硫醚制备的合成方法,并进行反应条件的优化。

2. 聚合物结构分析:利用X射线衍射、核磁共振等方法对聚苯醚硫醚的结构进行分析,探究其分子链结构、分子间相互作用等信息。

3. 性能测试:测试高分子量聚苯醚硫醚的耐高温性、耐化学腐蚀性、力学性能等重要性能指标。

研究意义:本研究旨在实现合成高分子量聚苯醚硫醚的完全聚合,深入探究聚合物的结构特点,为该类工程塑料的广泛应用提供保证。

同时,本研究将对高分子化学合成方法和聚苯醚硫醚等领域提供重要的理论和实验依据。

研究方法:1. 合成方法探究:通过改变反应物组成、反应温度、反应时间等参数进行优化,最终得到适合高分子量聚苯醚硫醚制备的方法。

2. 聚合物结构分析:利用X射线衍射、核磁共振等方法获取反应制得的聚苯醚硫醚的结构信息,并进行结构模拟和分析。

3. 性能测试:测试合成得到的高分子量聚苯醚硫醚的热稳定性、力学性能、化学腐蚀性等重要性能指标。

预期成果:1. 建立一种可靠有效的高分子量聚苯醚硫醚合成方法;2. 深入研究聚合物结构和分子间相互作用,为实际应用提供理论基础;3. 得到高分子量聚苯醚硫醚的重要性能参数,为其应用提供参考。

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Abstract:In order to improve the polyphenylene sulfide 渊PPS冤 membrane, hydrophilic modification of PPS membrane was carried out by surface coating method and surface grafting method. A hydrophilic coating was formed on the sur鄄 face of the membrane by co-deposition of Catechol 渊CA冤 and Polyethyleneimine 渊PEI冤袁 and then superhy鄄 drophilic PPS composite membrane was obtained by grafting 酌 -渊2袁3 -epoxypropoxy冤propytrimethoxysilane 渊KH560冤 onto the surface. The structure and composition of the modified membranes were characterized. The water contact angle, pure water flux, anti -pollution performance and stability of the modified membranes were tested. The results showed that the absorption peaks of C =N袁 N—H and C—O—C appeared in the modified membranes in FT-IR analysis袁 and the characteristic peaks of O袁 N and Si appeared in the modified membranes in XPS analysis. Both of these results proved that the superhydrophilic PPS composite membranes were success鄄 fully prepared. The surface smoothness and pore size of the modified membrane decreased. Compared with PPS membranes袁 the contact angle between the upper and lower surfaces of superhydrophilic PPS composite mem鄄 branes reached 0毅袁 and the pure water flux increased to 68 L/渊m2窑h冤袁 which indicated that the hydrophilicity of PPS membranes was improved significantly曰 the flux recovery rate of the composite membranes reached 92.62%袁 which indicated that the composite membranes had good anti-pollution performance曰 the composite membranes maintained good stability in strong acidity 渊pH=1冤 and weak alkalinity 渊pH=11冤袁 and lost some properties in strong alkalinity渊pH=14冤.
宋 俊 1,2,高 玙 1,2,李振环 1,2,程博闻 2
(1. 天津工业大学 材料科学与工程学院,天津 300387;2. 天津工业大学 省部共建分离膜与膜过程国家重点实验 室,天津 300387)
摘 要:为了提高聚苯硫醚(PPS)膜的亲水性,通过表面涂覆法和表面接枝法对 PPS 膜进行亲水性改性。利用邻苯
峰;XPS 分析中改性膜出现了 O、N 和 Si 元素的特征峰,这 2 种分析结果都证明成功制备了超亲水 PPS 复
合膜;改性后的膜的孔径和表面平滑程度都有所下降;与 PPS 膜相比,超亲水 PPS 复合膜的上下表面接触
角都达到了 0毅,纯水通量也增加到 68 L(/ m2·h),这说明 PPS 膜的亲水性得到明显改善;复合膜的通量恢复
第 38 卷 第 4 期 圆园19 年 8 月
天津工业大学学报 允韵哉砸晕粤蕴 韵云 栽陨粤晕允陨晕 孕韵蕴再栽耘悦匀晕陨悦 哉晕陨灾耘砸杂陨栽再
DOI:10.3969/j.issn.1671-024x.2019.04.002
Vol.38 No.4 August 2019
超亲水聚苯硫醚复合膜的制备及性能
Preparation and properties of superhydrophilic polyphenylene sulfide composite membranes
SONG Jun1,2,GAO Yu 1,2,LI Zhen-huan1,2,CHENG Bo-wen 2
(1. School of Material Science and Engineering,Tianjin Polytechnic University, Tianjin 300387,China;2. State Key Laboratory of Separation Membranes and Membrane Processes,Tianjin Polytechnic University,Tianjin 300387,China)
率达到了 92.62%,说明复合膜有良好的抗污染性能;复合膜在强酸性(pH=1)和弱碱性(pH=11)14)环境中会丧失部分性能。
关键词:聚苯硫醚膜;亲水改性;超亲水;抗污染性能
中图分类号:TQ326.56;TS102.54
文献标志码:A
文章编号:员远苑员原园圆源载(圆园19)园4原园园07原06
二酚(CA)与聚乙烯亚胺(PEI)共沉积在膜表面形成亲水涂层,再通过表面接枝 酌-缩水甘油醚氧丙基三甲氧
基硅烷(KH560)得到了超亲水 PPS 复合膜,并对其结构组成进行了表征,测定了改性膜的水接触角、纯水通
量、抗污染性能和稳定性。研究结果表明:红外光谱分析中改性膜出现了 C=N、N—H 和 C—O—C 的吸收
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