聚苯硫醚（PPS）是一种综合性能优异的特种工程塑料，具有耐高温、耐阻燃、耐化学药品、电绝缘性好和力学强度高等特点。近年来，PPS在航空航天、国防军工、核工业、机械仪表、电子电气、食品与药品工业以及高新技术领域得到了广泛应用。然而，PPS也存在脆性大、冲击强度低等缺点，这限制了其在某些领域的应用。
PPS的性能参数
1. 耐热性：PPS具有极高的热稳定性，其熔点高达280℃，在高温环境下仍能保持良好的物理和化学性能。
2. 耐阻燃性：PPS本身具有一定的阻燃性能，但通过添加阻燃剂可以进一步提高其阻燃等级。
3. 耐化学药品性：PPS对大多数酸、碱和有机溶剂具有优异的耐腐蚀性，这使其在化工设备中得到广泛应用。
4. 电绝缘性：PPS具有良好的电绝缘性能，适用于电子电气领域的绝缘材料。
展开剩余76%5. 力学强度：PPS的拉伸强度和弯曲强度较高，但脆性较大，冲击强度较低。
6. 加工性能：PPS可以通过注塑、挤出等工艺成型，但其加工温度较高，需要特殊的加工设备。
PPS的改性研究
为了克服PPS的脆性和冲击强度低的缺点，研究者们通过多种方法对其进行了改性：
1. 纳米填料改性：
- 纳米CaCO3：研究表明，纳米CaCO3作为刚性微粒填充到PPS中，可以显著提高复合材料的粘度和力学性能。当纳米CaCO3含量超过20%时，复合材料的粘度明显增加。
- 玻璃微珠：玻璃微珠的加入可以增强PPS的力学性能和热稳定性。
- Al2O3导热填料：通过硅烷偶联剂表面改性后的Al2O3填料可以显著提高PPS/Al2O3复合材料的导热性能。
2. 共混改性：
- PPS/PA66共混物：随着PA66含量的增加，PPS/PA66共混物的结晶度提高，拉伸强度和断裂伸长率也随之提高。
- PPS/PET共混物：适量的PPS可以提高PET的拉伸强度和弯曲强度，但缺口冲击强度略有下降。
- PPS/PC共混物：加入适量的PC树脂可以改善PPS的拉伸强度、弯曲强度和冲击韧性。
3. 增韧改性：
- POE增韧剂：通过添加新型热塑性弹性体POE，可以显著提高PPS的冲击强度和韧性。
- GMA增韧剂：通过加入苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEBS-g-MAH），可以提高PPS的冲击强度和韧性。
4. 纤维增强改性：
- 玻璃纤维（GF） ：玻璃纤维的加入可以显著提高PPS复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度。
- 碳纤维（CF） ：碳纤维的加入不仅提高了复合材料的力学性能，还改善了其摩擦磨损性能。
PPS的应用领域
由于PPS具有优异的综合性能，其应用领域非常广泛：
1. 航空航天：PPS因其耐高温和耐化学药品性，被广泛应用于航空航天领域的结构件和密封件。
2. 国防军工：PPS在导弹、雷达等国防装备中作为关键材料使用。
3. 核工业：PPS因其耐辐射和耐腐蚀性，被用于核反应堆中的部件。
4. 机械仪表：PPS在机械仪表中作为耐高温、耐腐蚀的密封件和连接件。
5. 电子电气：PPS在电子电气领域作为绝缘材料和外壳材料。
6. 食品与药品工业：PPS因其无毒无害的特性，被用于食品包装和药品容器。
7. 高新技术领域：PPS在新能源汽车、5G通信设备等高新技术领域也有重要应用。
结论
聚苯硫醚（PPS）作为一种高性能特种工程塑料，具有耐高温、耐阻燃、耐化学药品、电绝缘性和力学强度高等优点。然而，其脆性和冲击强度低的缺点限制了其在某些领域的应用。通过纳米填料改性、共混改性、增韧改性和纤维增强改性等方法，可以显著提高PPS的综合性能，拓宽其应用领域。未来，随着改性技术的不断进步，PPS将在更多高端领域发挥重要作用。
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发布于：上海市