Page 130 - 《精细化工》2020年第12期
P. 130

·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
   125   126   127   128   129   130   131   132   133   134   135