Page 130 - 《精细化工》2020年第12期
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·2492· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷
2 结果与讨论 由图 2 可以看出,花生壳纤维与 PBS 形成相容
体系,共混后花生壳纤维干扰了 PBS 分子链的移动
2.1 PBS/F 复合材料的结晶性能分析 伸展,使得 PBS 分子链进入晶格时受到一定的阻碍,
图 1 为 PBS 及不同比例 PBS/F 复合材料的 XRD 从而减小了球晶的尺寸,说明花生壳纤维在复合材
谱图。 料中起到成核剂的作用 [18] 。其晶核增多使得 PBS 生
成球晶数量增加且尺寸减小,使得复合材料产生应
力集中的可能性减小,其中在实验设立的比例中,
花生壳纤维含量为 5%(以 PBS 质量为基准,下同)
时成核作用最强。
图 3 是 PBS 及不同比例 PBS/F 复合材料的
SEM 图。
图 1 PBS/F 复合材料的 XRD 图
Fig. 1 XRD spectra of PBS/F composite materials
由图 1 可知,纯 PBS 分别在 19.68°、22.02°和
22.70°处有较强的衍射峰,分别对应(020)、(021)、
(110)晶面。随着花生壳纤维添加量的增加,各复
合材料在以上晶面的衍射角变化均小于 1°。但随着
花生壳纤维的添加,复合材料在 32.01°左右出现了
新的特征衍射峰,且峰强度随花生壳纤维添加量的
增加而增大,说明复合材料引入花生壳纤维后,虽
然花生壳纤维对 PBS 的晶型没有较大的影响,但可
能对其结晶行为产生了一定改变,致使其结晶度发
a—PBS; b—PBS/1% F; c—PBS/5% F; d—PBS/9% F
生变化。
图 3 PBS/F 复合材料的 SEM 图
2.2 PBS/F 复合材料的形貌分析
Fig. 3 SEM images of PBS/F composite materials
图 2 是 PBS 及不同比例 PBS/F 复合材料的
POM 图。 由图 3 可以看出,花生壳纤维以纤维状镶嵌在
PBS 中,横穿整个 PBS 基复合材料。当花生壳纤维
添加量较小时,花生壳纤维在 PBS 基体中的分布较
为均匀,且取向相对比较均一;但当纤维添加量逐
渐增加时,其分布开始出现部分集中,纤维取向也
逐渐凌乱。这种棒状的纤维横穿整个 PBS 复合材料,
能够作为“桥梁”影响 PBS 复合材料的力学性能,
起到增强填料的效果。
2.3 PBS/F 复合材料的热性能分析
图 4 是 PBS 及不同比例 PBS/F 复合材料的 TG
测试图,表 1 则为与之对应的热稳定性参数。
由图 4 和表 1 可知,与纯 PBS 相比,添加一定
量的花生壳纤维后,复合材料的热稳定性有所提高。
当花生壳纤维添加量为 5%时,复合材料的热性能达
到最佳,正如 SEM 中得出的结论,花生壳纤维在复
合材料中以棒状的形式镶嵌在复合材料中,起到“桥
a—PBS; b—PBS/1% F; c—PBS/5% F; d—PBS/9% F
梁”的作用,同时两者之间产生了分子间相互作用
图 2 PBS/F 复合材料的 POM 图
Fig. 2 POM images of PBS/F composite materials 力,从而提高了复合材料的热性能。随着花生壳纤