杂萘联苯型聚醚（砜）酮的复合及共混改性研究

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1、大连理工大学博士学位论文摘要含二氮杂萘联苯聚醚砜和聚醚酮是本研究组近年丌发成功的一类高性能工程塑料，是目前耐热等级最高的可溶性聚芳醚新品种。该种类树脂综合性能优异，已应用于许多领域，市场前景广阔。为了拓展杂萘联苯型聚芳醚在增强复合材料领域的应用，本文研究了钛酸钾晶须(砸q、短切玻璃纤维(G10、纳米碳酸钙(nano-CaC03)增强聚醚砜酮(PPESK)及聚醚酮(PPEK)复合材料的结构及性能，并探讨了复合材料的界面粘结问题。为改善其加工性能，本文选用聚苯乙烯(Ps)和ABS与PPESK进行溶液共混，对共混物的相容性、耐热性、流变性能进

2、行了研究。本文采用溶液共混的方式，用钛酸酯(NDZ-201)和硅烷偶联剂(KH．550、KH．560)处理钛酸钾晶须表面制备PPESK／TK复合材料，并通过扫描电子显微镜(sEM)、示差扫描量热}t(DSC)和热重分析∞A1等手段对复合材料的界面、热性能和力学性能进行了研究。结果表明；钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂改善了PPESK与TK的界面粘结；硅烷偶联剂优于钛酸酯偶联剂，并以晶须重量的1％时为最佳。复合材料的冲击强度、拉伸强度和弯曲强度都随着TK含量的增办Ⅱ先增大后降低，当TK含量为20％时，综合力学性能最好。随着TK含量的增加，复合材料

3、的耐热性提高。本文采用溶液共混的方法制备了含二氮杂萘结构的聚芳醚酮／钛酸钾晶须(PPEK／TK)复合材料。晶须表面用钛酸酯偶联剂处理。研究了复合材料的拉伸强度、冲击强度、弯曲强度、形态及热性能。结果表明，复合材料的冲击强度和弯监强度随晶须含量的增加而提高，拉伸强度略有下降。PPEⅪYK复合材料的k变化不大；5％热失重温度∞％)呈上升趋势，复合材料的热稳定性提高。选用短切玻璃纤维作为PPESK的增强材料，采用溶液共混的方式，用钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂处理GF表面制备PPESK／GF复合材料，并通过SEM、DSC和TGA等手段对复合材料的界

4、面、热性能和力学性能进行了研究。结果表明：硅烷偶联剂改善了GF与PPESK的界面粘结；复合材料的冲击强度、拉伸强度和弯曲强度都随着GF含量的增加先增大后降低，当GF含量为10份时，力学性能达到最佳。随着GF含量的增加，复合材料的玻璃化转变温度和B。都有所提高。综合力学性能和热性能看，硅烷偶联剂KH．560的效果优于KH一550。采用溶液共沉析方法制备了聚醚砜酮／纳米碳酸钙(PPESK／nano．CaC03)复合材料。研究了碳酸钙填充量对力学性能、热性能的影响．并用扫描电镜观察了复合材料的形貌。结果表明，在一定范陶内用纳米CaC03填充P

5、PESK，起到了增强和增韧的作用。杂萘联苯型聚醚㈣酮的复合及共混改性研究当cac03填充量为4份时，复合材料的拉伸强度和弯曲强度达到最大；当caC03填充量为8份时，复合材料的冲击强度达到最大。用偶联剂ND乙201处理CaC03表面，有助于填料粒子的分散，能起到改善界面粘结的作用，复合材料综合力学性能优于未处理体系。复合材料的玻璃化转变温度变化不大，但热失重温度有明显提高。通过溶液共沉淀，制各了含二氮杂萘联苯结构的聚醚砜酮／聚苯乙烯(PPEs耐PS)共混物，并研究了共混物的相容性、热性能、力学性能和流变性能。结果表明：PPEsK与Ps不

6、相容，Ps的加入使共混体系的热性能降低，但在PS含量少于20份时，共混物5％热失重的温度仍较高。随Ps含量的加大，拉伸强度和弯曲强度都降低，这与Ps本身强度较低和二者相容性较差有关。在本实验条件下，PPEsK／PS共混物熔体属假塑性非牛顿流体，其熔体粘度随Ps含量的增加、温度的升高、剪切速率的增大而下降。Ps的加入有利于改善PPEsK的熔融加工流动性。本文以溶液共沉淀的方法制备了含二氮杂萘联苯结构的聚醚砜酮PP嘲ABS共混物和PP跚ABS，IK共混物复合材料，并对二者的相容性和流变性能进行了研究。结果表明：当ABS含量低时，二者为部分相

7、容体系。PP嘲ABS共混物和PPES啪蛐【复合材料熔体属假塑性非牛顿流体。其熔体粘度随ABS含量的增加、温度的升高、剪切速率的增大而下降。当PP刚ABS为70／30，晶须含量由10到40份变化时，PP嘲ABSTrK复合材料的熔体属假塑性非牛顿流体；其熔体粘度随TK含量的增加而增大。加入晶须后共混物复合材料的粘度对温度变化敏感，适当提高温度，有利于加工；晶须的存在使熔体的出口胀大效应减小，有助于提高制品的外观质量。关键词：二氮杂萘酮，聚醚砜酮，聚醚酮，共混物，复合材料玎大连理_[大学博士学位论文StudyontheCompositesan

8、dBlendsofPolyarylethersContainingPhthalazinoneMoietiesAbslractPoly(phthalazinoneetherketone)s(PPEKs)and