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方面。卞軍等通過溶液共混法制備了PPSU/石墨烯納米復合材料，并發現加入少量的石墨烯便可以顯著提升PPSU的力學性能和導電性。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改善合金的耐溶劑性和吸水性，同時PPSU良好的力學性能改善了聚苯硫醚耐沖擊性能差的特點。

 

       在實際應用過程中，使用玻璃纖維(GF)增強的方式是目前改性聚芳醚砜產品最常使用的方法。對于純樹脂材料，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樹脂表現出優異的沖擊韌性。然而，以30% GF增強的產品為例，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。遺憾的是，有關GF增強PPSU材料的研究報道較少，其增韌方法也沒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性能。研究結果顯示，增韌劑可以顯著提升GF增強PPSU復合材料的缺口沖擊強度，同時改善GF與基體之間的界面性能。這一方法也為進一步改善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。

 

 

PPSU：Visulfon B002 NC001，金發科技股份有限公司;

 

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。

 

 

將PPSU樹脂按比例和增韌劑EBA-g-MAH預先在高速混合機中均勻混合，混合料和質量分數30%的短切GF在雙螺桿擠出機中熔融共混，經水槽冷卻后造粒，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℃。顆粒料經過注塑機在330~360℃依據ISO標準注塑成樣條用于力學性能測試。

 

 

通過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，可以有效提升材料的撓度;當增韌劑含量為20%時，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，增韌劑的引入會造成復合材料的初始分解溫度降低;增韌劑含量為20%時，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的保留長度;增韌劑含量為20%時，GF的數均保留長度由370 μm提升至510 μm，但是GF的分布更加分散。