Xyron L542Z

玻璃纤维增强改性聚苯醚的研究

     聚苯醚(PPO)不仅具有优良的物理力学性能、电气绝缘性及耐热性，而且其高温下的耐蠕变性较好。但是PPO的加工流动性较差，限制了其应用。1966年美国GE公司用高抗冲聚苯乙烯(HIPS)对PPO进行改性，实现了改性PPO(PPO)的工业化生产，商品名为“Noryl”⋯，从此，日本旭化成 Xyron L542Z PPO作为通用工程塑料以其优良的综合性能和众多的品级获得了迅速的发展，现已成为当今世界上五大工程塑料之一，被广泛应用于汽车、电子电器、家用电器等领域。我国日本旭化成 Xyron L542Z PPO新工艺的研发及PPO的开发始于20世纪8O年代初(由上海市合成树脂研究所和北京市化工研究院承担)，目前在上海和北京已建有千吨级的生产装置。2006年10月蓝星化工新材料股份有限公司芮城分公司万吨级日本旭化成 Xyron L542Z PPO生产装置投产。山东道恩集团也推出了HIPS改性的PPO产品，其性能达到或超过同类进口产品。

     目前用于PPO共混改性的主要成分是聚苯乙烯(PS)，因为PS是少数几个能与PPO相容的高聚物之一，能在很宽的比例范围内共混形成合金，并且极大地改进了PPO的加工流动性。玻璃纤维(GF)以其高性价比而被广泛用于各种高性能工程塑料的增强、增韧及增粘。

     PPO的加工流动性能较差，且成本高，故在保证其拉伸强度等力学性能优势的条件下，结合本实验室前期工作，优选出PPO／HIPS(苯偶姻)混合料与GF的质量配比，以达到工程化应用。

苯偶姻对日本旭化成 Xyron L542Z PPO力学性能的影响

     PPO的耐候性和加工性能并不理想，若采用高温加工，则会使制品表面严重发黄，性能下降。有氧存在的情况下，PPO在加工及使用过程中都会被破坏。因此在加工过程中需要添加抗氧剂苯偶姻，使PPO在加工和使用过程中稳定。实验表明，添加适量(0．5％ ，下同)苯偶姻后，不仅PPO的表面比没有添加时光滑、颜色明亮，而且材料的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度及热变形温度都有一定的提高。

GF含量对日本旭化成 Xyron L542Z PPO力学性能的影响

  拉伸强度

     当GF质量分数小于30％时，随GF含量的增加，日本旭化成 Xyron L542Z PPO的拉伸强度增加很多，在GF质量分数为30％ 时拉伸强度达到*大值。当GF质量分数超过30％后，其拉伸强度反而有所下降。这是因为GF含量低时，树脂起桥梁作用，把零散的GF连接起来，GF是主要的承载者，在界面起传递应力的作用。当基体受到外力冲击时，基体吸收外来的冲击能通过树脂与GF的偶联传递到GF上，再经GF分散在较大体积范围内，这样会在大的范围之内引发树脂产生银纹，从而吸收更多的冲击能量；当基体受到拉应力时，就将应力通过树脂与GF的偶联传递到GF上；要将材料拉断，必须把GF从树脂中拔出，这样就需要很大的拉应力。因此材料宏观上就表现为拉伸强度提高。但是随GF含量的进一步增加，其拉伸强度下降，可能是由于GF在基体中的分散性不好，容易堆积在一起，使材料变得不均匀，不能完全体现GF对基体的增强作用。

结论

     (1)日本旭化成 Xyron L542Z PPO在高温易变色，需要在加工过程添加抗氧剂苯偶姻，苯偶姻的加入可以显著地改善制品的表面颜色和光泽。

     (2)加入一定量的GF后，PPO的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度均有提高，但是GF超过一定比例时会使材料的力学性能有所下降。加入一定量的GF后对PPO的热性能也有提高。

     (3)用偶联剂处理GF，可以显著改善GF与基体的界面相容性，从而提高PPO的力学性能。

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