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????????聚芳醚砜是一類(lèi)化學(xué)結構中含有砜基的芳香族非晶態(tài)聚合物，是特種工程塑料中的重要品種。目前，已經(jīng)商業(yè)化的聚芳醚砜主要有三個(gè)品種，即雙酚A型聚砜(PSU)、聚醚砜(PES)和聚亞苯基砜(PPSU)。聚芳醚砜具有優(yōu)異的力學(xué)性能、介電性能、耐熱性、阻燃性、耐蠕變性和化學(xué)穩定性，己經(jīng)在電子電氣、汽車(chē)、醫療衛生和家用食品等領(lǐng)域內獲得廣泛應用。與PSU和PES相比，PPSU最突出的特性是其具有更好的耐沖擊性能，同時(shí)耐水煮和蒸汽反復消毒，因此PPSU也被廣泛應用于嬰兒奶瓶、食品容器等領(lǐng)域。

????????對于PPSU的改性材料，目前的研究主要集中在填充改性和合金化兩個(gè)方面。卞軍等通過(guò)溶液共混法制備了PPSU/石墨烯納米復合材料，并發(fā)現加入少量的石墨烯便可以顯著(zhù)提升PPSU的力學(xué)性能和導電性。張賀系統地研究了PPSU/聚苯硫醚合金的性能，研究顯示，聚苯硫醚的引入可以顯著(zhù)改善合金的耐溶劑性和吸水性，同時(shí)PPSU良好的力學(xué)性能改善了聚苯硫醚耐沖擊性能差的特點(diǎn)。

????????在實(shí)際應用過(guò)程中，使用玻璃纖維(GF)增強的方式是目前改性聚芳醚砜產(chǎn)品最常使用的方法。對于純樹(shù)脂材料，PSU和PES的懸臂梁缺口沖擊強度分別為5.5?kJ/m2和7.5?kJ/m2，而PPSU的缺口沖擊強度可以達到55?kJ/m2;純PPSU樹(shù)脂表現出優(yōu)異的沖擊韌性。然而，以30% GF增強的產(chǎn)品為例，PPSU/GF復合材料的懸臂梁缺口沖擊強度與PSU/GF和PES/GF復合材料接近，均在7～9?kJ/m2。在GF改性復合材料中，PPSU優(yōu)異的沖擊性能難以體現，這與GF和PPSU基體之間的界面結合作用有關(guān)。遺憾的是，有關(guān)GF增強PPSU材料的研究報道較少，其增韌方法也沒(méi)有明確的研究工作涉及。因此，為了研究PPSU/GF復合材料韌性的提升方法以及提升GF與PPSU基體之間的界面結合作用，筆者通過(guò)熔融共混的方式在GF增強PPSU復合材料中引入耐高溫的馬來(lái)酸酐接枝乙烯–丙烯酸丁酯共聚物(EBA-g-MAH)增韌劑(熱分解溫度>400℃)，以期改善材料的力學(xué)性能。研究結果顯示，增韌劑可以顯著(zhù)提升GF增強PPSU復合材料的缺口沖擊強度，同時(shí)改善GF與基體之間的界面性能。這一方法也為進(jìn)一步改善GF增強聚芳醚砜復合材料的性能，拓寬材料的應用提供了新的思路。

????????1、實(shí)驗用的主要原材料

????????PPSU：Visulfon B002 NC001，金發(fā)科技股份有限公司;

????????短切GF：直徑13?μm，重慶國際復合材料有限公司;

????????EBA-g-MAH：1400MN，德國路可比公司。

????????2、樣品制備

????????將PPSU樹(shù)脂按比例和增韌劑EBA-g-MAH預先在高速混合機中均勻混合，混合料和質(zhì)量分數30%的短切GF在雙螺桿擠出機中熔融共混，經(jīng)水槽冷卻后造粒，得到GF增強PPSU復合材料顆粒(復合材料的配比組成以PPSU/GF/Ta表示，分別代表PPSU基體樹(shù)脂、GF和增韌劑的含量)。其中，擠出螺桿轉速為300?r/min，加工溫度為300～360℃。顆粒料經(jīng)過(guò)注塑機在330~360℃依據ISO標準注塑成樣條用于力學(xué)性能測試。

????????3、材料性能匯總

????????通過(guò)制備增韌劑含量分別為0%，5%，10%，15%和20%的GF增強PPSU復合材料，系統地研究了增韌劑對材料性能的影響，結論如下：

????????(1)隨著(zhù)增韌劑含量的增加，復合材料的強度、彈性彈性模量和密度明顯降低;當增韌劑含量為5%時(shí)，可以有效提升材料的撓度;當增韌劑含量為20%時(shí)，材料的缺口沖擊強度提升67%，韌性明顯提升。

????????(2)與未添加增韌劑的復合材料相比，增韌劑的引入會(huì )造成復合材料的初始分解溫度降低;增韌劑含量為20%時(shí)，復合材料的初始熱分解溫度由541℃降低至455℃，材料的熱穩定性下降。

????????(3)隨著(zhù)增韌劑含量的增加，GF與基體之間的界面結合作用增強，材料的破壞方式發(fā)生變化，韌性提升。

????????(4)在相同加工工藝條件下，與未添加增韌劑的復合材料相比，添加增韌劑可以有效提升體系中GF的保留長(cháng)度;增韌劑含量為20%時(shí)，GF的數均保留長(cháng)度由370?μm提升至510?μm，但是GF的分布更加分散。