PFS/Mx的力学性能优化措施

拉伸测试表明，PFS/M x的力学性能与F/M的比和M 2的分子结构密切相关，见图4-21。所有的PFS/M x-2/1显示出相似的力学性能，如高拉伸强度（20 MPa左右）和有限的断裂伸长率（60%～80%）。除了PFS/M3-2/1，因为3具有相对柔软的链段，它的断裂伸长达到将近130%。当F/M比增加到3/1时，M 2结构对力学性能的影响变得比较明显。拉伸强度以PFS/M3，PFS/M2，PFS/M1，PFS/M4和PFS/M5的顺序依次降低。苯环结构倾向于增加PFS/M x的拉伸强度，而2和3的柔软链段，亚甲基和三甘醇结构倾向于增加PFS/M x的断裂伸长率；通过1交联的PFS/M1表现出介于其他PFS/M x之间的力学性能。当F/M比增加到4/1，这种M 2分子结构的依存性表现得更加明显，力学曲线很好地分散开并表现出各自不同的特性。但当F/M比进一步增加到6/1时，这种力学性能上的差异性又减小了，可能是由于PFS/M x中M 2含量降低，M 2的结构特性表现效果减弱的结果。总的来说，5种PFS/M x的力学性能随着呋喃/马来酰亚胺基团比而变化。

图4-21　应力-应变曲线

（a）PFS/M-2/1；（b）PFS/M-3/1；（c）PFS/M-4/1；（d）PFS/M-6/1(www.xing528.com)

表4-8　PFS/M x的力学性能和T g

aPFS/M中未反应的马来酰亚胺分数；实验数据误差为±2%；
bT g通过DSC第一次扫描曲线得出；
c韧性通过应力-应变曲线下方的面积计算得出。

PFS/M x的力学性能列于表4-8中。当PFS/M x具有较高的交联度时，分子运动性和自由构象被很大程度限制。在这些聚合物中，M2分子结构的特性不能很好地表现出来，因此PFS/M x-2/1都表现出相似的力学性能。当交联度降低时，如F/M=4/1时，M2分子结构的特性能够很好地表现出来，因为拉伸过程中，M2分子和PFS分子链能够很好地舒展。3的分子结构中柔软的三甘醇结构帮助聚合物分子链自我调节构象，在断裂前能够很好地舒展。然而对于4和5，由于苯环结构相互作用，如π-π重叠和苯环结构本身的刚性特征，在增加了聚合物拉伸强度的同时限制了分子链的运动性。另外，比较1和2，4和5发现M2的烷烃链长度和苯环结构的数量都会影响PFS/M x的力学性能。