聚苯硫醚（PPS）復(fù)合材料的研究進展與應(yīng)用

聚苯硫醚（PPS）是一種半結(jié)晶性熱塑性工程塑料，因其優(yōu)異的耐熱性、化學(xué)穩(wěn)定性和電絕緣性而被廣泛應(yīng)用于多個工業(yè)領(lǐng)域。然而，PPS本身存在脆性大、沖擊強度低等問題，限制了其在某些領(lǐng)域的應(yīng)用。為了克服這些缺點，研究者們通過添加納米材料、碳纖維、玻璃纖維等填料，開發(fā)了多種PPS復(fù)合材料。

1. 納米材料復(fù)合

   - 納米SiO2：通過熔融共混法將納米SiO2均勻分散在PPS基體中，可以顯著提高PPS的結(jié)晶度和彎曲性能。研究表明，添加1wt%納米SiO2后，PPS/GF復(fù)合材料的層間剪切強度提高了49.4%，彎曲強度提高了30.6%。

   - 納米CaCO3：納米CaCO3作為剛性填料，與PPS共混后，復(fù)合材料的韌性得到明顯提高。在添加量為5wt%時，沖擊強度達到74.13kJ/m2，抗拉強度在10wt%時達到最大值83.73MPa。

   - 納米G-ZnO：納米氧化鋅修飾的石墨烯（G-ZnO）與PPS復(fù)合后，不僅提高了拉伸強度、斷裂伸長率和結(jié)晶度，還賦予了復(fù)合材料抗菌性能。

2. 碳纖維復(fù)合

   - 碳纖維增強PPS（CF/PPS）  ：通過表面修飾技術(shù)提高碳纖維與PPS的界面結(jié)合力，制備出高性能CF/PPS復(fù)合材料。研究表明，CF/PPS復(fù)合材料的層間剪切強度達到91.4MPa，彎曲強度達到953.7MPa。

   - 碳納米管增強PPS（CNT/PPS）  ：通過黏度分散-退火法制備的CNT/PPS復(fù)合材料，具有優(yōu)異的導(dǎo)電性和機械性能。該復(fù)合材料在350°C下具有30天的耐熱性，并表現(xiàn)出2941 J/m2的高電導(dǎo)率。

3. 玻璃纖維復(fù)合

   - 玻璃纖維增強PPS（GF/PPS）  ：通過注射成型工藝制備的GF/PPS復(fù)合材料，在冷卻溫度較高的條件下，機械性能顯著提高。研究表明，冷卻溫度為80°C時，GF/PPS復(fù)合材料的拉伸強度和彎曲強度分別提高了20%和15%。

4. 應(yīng)用領(lǐng)域

   - 電子封裝：PPS復(fù)合材料因其優(yōu)異的電絕緣性和熱穩(wěn)定性，廣泛應(yīng)用于電子封裝領(lǐng)域。例如，納米SiO2/PPS復(fù)合材料在電子封裝中的應(yīng)用表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。

   - 航空航天：CF/PPS復(fù)合材料具有高強度和輕質(zhì)的特點，適用于航空航天領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)件。

   - 汽車工業(yè)：PPS復(fù)合材料在汽車工業(yè)中用于制造發(fā)動機零部件和高耐熱性電子元器件。

 結(jié)論

通過添加納米材料、碳纖維、玻璃纖維等填料，PPS復(fù)合材料的性能得到了顯著提升。未來的研究應(yīng)進一步優(yōu)化復(fù)合材料的制備工藝和界面改性技術(shù)，以實現(xiàn)更廣泛的應(yīng)用。此外，隨著新材料和新技術(shù)的發(fā)展，PPS復(fù)合材料在新能源、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用前景將更加廣闊。