周志纯 赵丹萍 于跃 郭静 张森*

(1.大连工业大学纺织与材料工程学院,辽宁 大连,116034;2.中冶焦耐工程技术有限公司,辽宁 大连,116085)

聚苯硫醚复合材料(含质量分数40%玻璃纤维,PPS/GF)具有高强度、高模量、很强的热稳定性和化学稳定等很多优良性能,但也存在缺陷,例如:韧性差、生产成本很高、着色困难、不易注射成型和熔融过程时极易发生氧化交联等[1-3]。为克服这些缺点,扩大其应用范围,就必须要对其进一步改性。碳纤维(CF)增强复合材料近几年应用广泛,在很多领域成为主要的承力原件[4]。

压力诱导流动成型(PIF),即在一定温度和一定压力下,在压力的诱导作用下,将样品置于模具有限的空间中受力,让样品沿着单轴方向发生的玻璃态的流动[5]。对于半结晶性的高分子材料,利用该加工方法,能够使分子内部的片晶发生取向,球晶产生变形,进而增强材料的力学性能。

下面对碳纤维表面进行处理,加入PPS/GF复合材料中,最后采用压力诱导流动成型(PIF)方法来调控PPS/GF/CF三元复合材料的结晶结构,从而提高复合材料的强度和韧性。

1 试验部分

1.1 主要原料

PPS/CF(CF质量分数40%),1140A7,日本宝理公司;CF,和盛源碳纤维科技有限公司,经过粉碎成短碳纤维,长径比15～20;浓硝酸,科密欧化学试剂有限公司；聚酰亚胺,景淼塑胶材料有限公司。

1.2 试验仪器

单螺杆挤出机,RM-200C,哈尔滨哈普电气技术有限责任公司;微机控制电子万能试验机,RGT-5,深圳市瑞格尔仪器有限公司制造;动态力学分析仪(DMA),Q800 型,美国 TA Instruments 公司;差示扫描量热仪……