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热塑性聚酰亚胺与聚醚醚酮共混物的制备及性能

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发表于 2015-11-9 10:12:49 | 显示全部楼层 |阅读模式
热塑性聚酰亚胺(Thermoplastic Polyimide, TPI)作为无定形的特种工程塑料,具有优异的机械性能、耐热性、耐溶剂性、耐辐照性以及介电性能等综合性能,在航空航天、电子电气、汽车以及新能源等众多高新技术领域取得了广泛应用。热塑性聚酰亚胺虽然可以热塑加工,但熔体粘度较高,加工成型困难且难以精密成型。另一方面,热塑性聚酰亚胺作为非晶的聚合物,耐水解性和耐溶剂性较差。这两方面的因素制约了聚酰亚胺的快速发展。聚醚醚酮(Poly(ether ether ketone), PEEK)是一种结晶性的特种工程塑料,具有出色的耐溶剂性能和相对较低的熔体粘度,但其玻璃化转变温度较低,在高温下模量迅速下降,不适宜用作高温结构材料,限制了其广泛应用。 因此,本文选取国产TPI与流动性较好的国产PEEK,通过熔融共混的方法制备了TPI/PEEK共混物,以此来改善TPI的成型加工性和耐溶剂性,同时提高PEEK的高温尺寸稳定性,并分别采用聚醚酰亚胺(PEI)和聚硫醚酮酰亚胺(PTEKI)来增容TPI/PEEK共混体系,获得综合性能优异的材料。 本论文的主要研究工作如下: 1、通过熔融共混的方法制备了TPI/PEEK共混物,研究了共混体系的熔体流动性、力学性能、耐溶剂性、热性能以及表面形貌,并对以PEEK为基体的共混体系的等温结晶动力学进行研究。结果表明,PEEK改善了TPI的熔体流动性和耐溶剂性,同时TPI提高了PEEK的高温力学性能并且阻碍了PEEK的结晶,由于共混体系不相容,其在室温下的拉伸性能和冲击性能相比纯组分降低。 2、采用PEI作为TPI/PEEK共混体系的增容剂,研究了该体系的力学性能、热性能和表面形貌。研究结果表明PEI增加了两相的相容性,提高了共混体系的力学性能,尤其是PEI含量20%时,共混体系的力学性能与纯组分相当。 3、采用自己实验室合成的PTEKI作为TPI/PEEK共混体系的增容剂,研究了该体系的力学性能、动态流变性能、热性能以及表面形貌。研究结果表明当PTEKI含量超过2%时,两相的相容性明显改善,共混体系的复合粘度和力学性能明显提高。相比于PEI,PTEKI是一种更高效的增容剂。


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