液晶聚芳醚酯聚醚醚酮原位复合纤维的制备及性能研究.docx

液晶聚芳醚酯／聚醚醚酮原位复合纤维的制备及性能研究刘鹏清李若松徐建军叶光斗 (四川大学高分子科学与工程学院，高分子材料工程国家重点实验室，四川成都，610065)摘要：为改善聚醚醚酮(PEEK)的可加工性，将一种主链含有芳醚基团的热致性液晶聚芳醚酯(PEAR)与PEEK 按一定比例混合后，并通过熔融纺丝制备了PEAR／PEEK原位复合纤维。采用高压毛细管流变仪、差示扫描量热仪、热失重分析仪、广角x射线衍射仪、扫描电子显微镜、声速取向仪以及单纤强力仪等系统研究了PEAR的加入对PEEK及其纤维结构与性能的影响。结果表明：PEAR可以作为一种有效的加工助剂降低PEEK的熔体粘度及加工温度；PEAR与PEEK属于不相容体系，但加入2％的PEAR的PEEK纤维断裂强度虽增加了14％；随PEAR含量增加，复合初生纤维结晶度由22．47％增加至42．10％，说明PEAR能起到结晶成核剂的作用。但PEAR的加入，会使PEEK纤维的热稳定性有所降低。 关键词：聚醚醚酮，热致液晶聚酯，原位复合纤维，流变行为，性能PreparationandPropertiesoftheThermotropicLiquidCrystallinePolyarylate／Poly(etheretherketone)insitucompositefiberLiuPengqingr LiRuosong，XuJianjun，YeGuangdou(StateKeyLaboratoryofPolymerMaterialsEngineering，CollegeofPolymerScience＆Engineering，SichuanUniversity，Chengdu610065)Abstract：InordertoimprovetheprocessabilityofthePoly(etheretherketone)(PEEK)，aseriesofinsitucompositefibersbasedonPEEKandanovelthermotropicliquidcrystallinepolyetherarylate(PEAR)withthearyl-etherlinkages，werepreparedbymeltspinning．TheimpactofthePEARonPEEKwasinvestigatedbyrheologicalmeasurement，differentialscanningcalorimetry，thermalgravimetricanalysis，wideangleX—raydiffractionandscanningelectronmicroscope，orientationdegreetestandmechanicalpropertiestest，etc．TheresultsshowthatPEARcallfunctionasaprocessingaidbyreducingthemeltviscosity，thustheprocessCallbecarriedoutat alowertemperature．AlthoughPEARandPEEKareincompatible，thetensilestrengthofPEEKfiberisimprovedby14％afteradding2wt％ofPEAR．Moreover，thecrystllinityofthecompositefiberincreasesfrom22．47％to42．10％asthecontentofPEARincreases．Regrettably，theadditionofthePEARCan reducethethermalstabilityofthePEEKfibertosomeextent．Keywords：Poly(etheretherketone)，thermotropicliquidcrystallinepolyarylate，insitu compositefiber，rheologicalbehavior，properties聚醚醚酮(PEEK)是一类全芳香族半结晶性的热塑性特种工程塑料，由于分子主链中含有刚性 苯环、柔性芳醚基团和具有极性的、可提高分子问作用力的芳酮基团，且结构规整，结晶度高，赋 予其优异的耐热性、耐候性、耐腐蚀性及高强度、高韧性、高尺寸稳定性、阻燃等，能在很宽的温 度范围和极端条件下提供卓越的综合性能，被公认为聚合物金字塔最尖端及性能最佳的材料之一。PEEK纤维秉承了PEEK树脂众多优点，与芳纶、聚苯硫醚(PPS)纤维并称为当今最受推崇的三大特种纤维[1圳。经过我们以前的实验发现【5刮，PEEK熔融温度高、熔体粘度大，其纺丝温度高达