聚苯硫醚共混合金的研究进展

720
化学研究与应用
第 14 卷
1 . 7 PPS 的其它合金 PPS 为结晶型树脂，其最大弱点为质脆、断裂
伸长率小、力学性能和尺寸稳定性也受其结晶程 度和形态的影响。因此，将 PPS 与其它聚合物如 PE（S 聚醚砜）、PC（聚碳酸酯）、PEK - C（酚酞型聚 醚酮）、PSF、PPSK（聚苯硫醚酮）等共混［12］，可在既 保持 PPS 原有的优异性能的同时，又增加材料的 韧性。
有一定的相容性及相互作用。 侯灿淑等［4］研究了 PPS / PA - 66（尼龙 66）的
流变性能和共混增强体系的加工条件与性能的关
系，考察了不同配比、不同螺杆转速、玻纤（GF）含
" 收稿日期：2001-06-05；修回日期：2001-08-21 "" 通讯联系人
第6期
பைடு நூலகம்
佟 伟等：聚苯硫醚共混合金的研究进展
719
量以及模具温度对该共混体系性能的影响。并且 利用差示扫描 量 热（ DSC）、热 失 重（ TG）和 微 分 热 失重（DTG）研究了 PPS / PA - 66 共混物的热行为 和降解［5］，表明共混物具有双熔融行为，在 700C 以下为二步降解。
Matsuoka，Hideo 研究表明［6］，合金 PA / PPS 具 有优良的力学性能、耐候性和可塑性，可用于制造 包装材料、容器、管子及其附件等。通过电子显微 镜观察显示，该合金中 PPS 为连续相，PA 为分散 相。 1 . 2 PPS / 聚醚醚酮（PEEK）共混合金
PPS 与 PS 均为脆性材料，但 PPS 掺混 PS［10］ 后冲击强度却得到改善。PPS 与 ABS 共混，增韧 效果更突出，PPS 与 AS 树脂共混也对 PPS 的脆性 有一定的改善，此类共混物在增韧 PPS 的同时还 大大改善了 PPS 的成型条件，使之能在较低温度 和压力下成型。但其不足之处是 PPS 的拉伸强度 与热变形温度稍有下降。此外，也有用弹性体增 韧 PPS 的研究报道，所用弹性体为丙烯酸类橡胶， 但 PPS 的其它性能损失较大。
在 PPS 中加入 PC，可提高 PPS 的冲击强度并 提高 PC 的耐燃性［10］。该合金具有优良的力学、 电气及加工性能，主要应用于机械行业、电子电气 以及汽车行业。
PEK - C 可 显 著 改 善 PPS 的 冲 击 韧 性［14］。 PPS / PEK - C 这一结晶 / 无定形共混体系的力学 和相容性在很大程度上取决于 PPS 的结晶行为， 在一定共混比（如 PPS / PEK - C = 90 / 10）时，两者 达到 均 衡 而 呈 现 结 晶 能 力 的 最 大 值，并 且 其 Charpy 无缺口冲击强度可比纯 PPS 提高 21 倍。
芳香族聚酯具有优异的力学性能，同时具有 很高的热变形温度和热分解温度以及高度的绝缘 性，但加工性差，耐燃、耐腐蚀性不够理想，而 PPS 与其具有极好的互补性，两者的共混物保持了各 项 优 良 性 能 并 且 易 于 成 型，可 用 于 制 造 齿 轮、轴 承、电气开关、绝缘罩、容器、薄膜等。
PPS / 聚苯醚（PPO）合金已被用作了电池盒和 电池盖［15］，并 且 在 电 池 组 中 安 装 了 一 个 由 PP / PPS 混合物做成的安全阀，这样可使该电池具有 更长的寿命。此外。PPS 同乙烯共聚物组成的合
将 PPS 与 PEEK 共混可望改善 PEEK 的加工 条件，降低 PEEK 的成本并提高 PPS 的韧性，从而 开发出一种能综合 PPS 和 PEEK 优点的新型高性 能复合材料。
梅震等采用熔融共混法制备了 PPS / PEEK 这 种结晶 / 结晶型共混体系［7］，该文认为 PPS 具有热 塑—热固性，在高温导致链增长、支化和交联，因 而在 PPS 和 PEEK 两组分界面有可能形成半互穿 聚合物 网 络 结 构。 PEEK 的 含 量 及 粒 径 对 PPS / PEEK 共混物中 PPS 组分结晶行为有较大影响，在 制备 PPS / PEEK 合金的过程中，PPS 与 PEEK 之间 存在相互作用，且随 PEEK 含量和粒径减小，相互 作用增大。PEEK 可加速 PPS 的结晶过程，PPS 的 结晶温度（Tc）和起始结晶温度（Tco）随 PEEK 含 量增大 和 粒 径 减 小 均 向 高 温 移 动。 热 重 分 析 表 明，随 PEEK 的粒径减小，两相的相容性提高。 1 . 3 PPS / 聚砜（PSF）共混合金
第 14 卷第 6 期 2002 年 12 月
化学研究与应用 Chemicai Research and AppiicatiOn
文章编号：1004-165（6 2002）06-0718-05
聚苯硫醚共混合金的研究进展
VOi. 14，NO. 6 Dec. ，2002
佟 伟1，杨 杰!2，龙盛如2，杜宗英2，陈永荣2
麦堪成等利用差示扫描量热（DSC）研究了不 同组 成 比 的 PPS / PA6（尼 龙 6）共 混 物 中 PPS 和 PA6 组分的结晶与熔融行为及其相互作用的影 响［3］，结果表明 PPS 在 PA6 熔体存在下结晶温度 明显提高，结晶峰变窄；随 PA6 含量增加，PPS 的 结晶温度升高，甚至 PPS 成为了分散相；而 PPS 的 熔融 温 度 受 共 混 影 响 较 小，结 晶 了 的 PPS 也 使 PA6 的结晶温度有所提高，但不如 PPS 的结晶温 度提高明显。鉴于 PPS / PA6 共混物中 PPS 与 PA6 的结晶与熔融行为的相互影响，说明两熔体组分
国内外的研究进展及其生产应用，其中重点论述了 PPS 与聚四氟乙烯（PTFE）树脂的共混改性及其该共混合金
的性能与用途。并展望了 PPS 合金的发展。
关键词：聚苯硫醚；共混合金；聚四氟乙烯
中图分类号：0633.3 文献标识码：A
" ""
将不同类的聚合物采用物理或化学的方法共 混，不仅可以显著改善原聚合物的性能，形成具有 优异综合性能的聚合物体系，而且可以极大地降 低聚合物材料开发和研制过程中的费用，降低成 本。由于开发性能优异的单体十分困难，一种工 业化的新型聚合物从研制到生产需要高达两亿美 元的投资；而研制并工业化生产一种新型聚合物 共混物则只需数百万美元［1］。因此，聚合物的共 混改性具有很大的研究开发前景。
PSF 树脂具有良好的力学性能、介电性能、化 学稳定性和耐热性，但 PSF 在熔融时粘度较大，给 成型加工带来一定困难。可采用 PSF 与 PPS 共 混，以降低其粘度，改善加工性能。
张秋禹研究了 PSF / PPS 共混物流变性能、力 学性能及形态［8］。结果表明，PPS 与 PSF 共混显 著改善了 PPS 的韧性和冲击性。PSF / PPS 共混物 的弯 曲 强 度、弯 曲 弹 性 模 量 和 拉 伸 弹 性 模 量 比 PSF 有所提高；拉伸强度稍有下降，但可采用交联 PPS 代替非交联 PPS 加以弥补。同时，PSF / PPS 共 混物与 PSF 相比，熔体粘度低、加工性能好、综合 力学性能好，适宜于制造各种形状复杂、要求力学 性能和尺寸稳定性好、又能在较高温度下使用的 制品，因此，在电子电器、机械设备和交通运输等 领域有广泛应用前景。
（1 . 四川大学高分子材料科学与工程学院，四川 成都 610065； 2 . 四川大学材料科学技术研究所，四川 成都 610064）
摘要：本文简述了特种工程塑料聚苯硫醚（PPS）与其它多种高聚物的共混改性，分别介绍了 PPS / PA、PPS /
PEEK、PPS / PSF、PPS / TLCP、PPS / PF、PPS / PBT、PPS / PES、PPS / PC、PPS / PEK - C、PPS / PS 以及其它 PPS 共混合金在
由于 PPS 的 伸 长 率 较 低、抗 冲 击 性 较 差，采用 PBT 树脂与 PPS 共混，既可保持 PPS 原有 的优 异 性 能，又 可 达 到 增 韧 的 目 的。邓 元 等 在 Brabender 混合仪中，用熔融共混法制备 PBT / PPS 结晶 / 结晶型共混体系，采用 DSC、WAXD 和 SEM 对共混物 进 行 了 研 究［11］，结 果 表 明，PBT 与 PPS 不相容，共混后两组份在各自的微区内进行结晶。 但 PBT 的 加 入 可 使 PPS 的 熔 体 粘 度 明 显 上 升， PBT 的含量越大，熔体粘度越大，加工性能变差。 随着 PBT 组分的减少，PBT 结晶的完善性受到影 响。在 PBT / PPS = 80 / 20 时 PBT 为连续相，PPS 为 分散相。SEM 观察发现，PBT 和 PPS 两相是明显 分离的，有清晰的界面。
聚苯硫醚［2（］ POiyphenyiene suifide，简称 PPS） 又称聚苯撑硫、聚次苯基硫醚，是美国菲利浦石油 公司于 1968 年以 RytOn 商标投放市场，并于 1973 年开始工业化生产的一种综合性能优异的热塑性 结晶树脂，其熔点高达 280 ~ 290C，分解温度大于 400 C ，与无机填 料、增 强 纤 维 或 其 它 高 分 子 材 料 复合，即可制成各种 PPS 工程塑料及合金。PPS 工程塑料的突出特点为耐高温、耐腐蚀、耐辐射、 不燃、无毒、机械性能和电性能十分优异，制品的 尺寸稳定性好，可用多种方法进行成型加工，并可 对制品进行二次加工，用途十分广泛。
1 PPS 共混合金的研究进展
PPS 分子链呈刚性，结晶度可达 75% ，韧性较 差，又因熔点高，在熔融过程中易与空气中的氧发
生热氧化交联反应，致使粘度不稳定。通过聚合
物共混改性是克服 PPS 上述缺点的有效措施。 1 . 1 PPS / 聚酰胺（PA）共混合金
PPS / PA 是一个成熟的、已走向实用的 PPS 合 金。由于 PPS 和 PA 的溶度参数十分相近，分别 为!= 12.5 和!= 12.7 ~ 13.6，具有较好的热力学 相容性，高温下几乎可以任何比例混溶。PPS / PA （60 / 40）共混物的冲击强度约为 PPS 的 5 倍，极大 的改善了 PPS 的脆性；共混物的拉伸强度、弯曲强 度比 PPS 均有所提高，只是热变形温度略有下降， 综合性能相当理想。