PS无机纳米粒子共混改性研究

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PP/SiO2纳米粒子复合材料中偶联剂用量的确定

PP/SiO2纳米粒子复合材料中偶联剂用量的确定

() 1 在硅烷 KH 50的用量低于 l 时, -6 O 随着硅烷 K -6 240 H 50 用量的增加, 复台材料拉伸强度和缺 口冲击强度都呈增加的趋势. 詈 2 2 0

N 0 这可能是由两方面的原因造成的 : P ① P大分子与 SO 纳米粒子相 - 2 0 i。 舳 容性得到增强; 有利于 S ② i 纳米粒子的分散. O 可促进 P P晶粒的 堂l 1 60
20 0 1年第 2 期
将 硅 烷 丙酮
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图 1 P /i 复 台材料制备的工艺流程图 P SO0
图 2 简支粱冲击强度 ( 口) t KH一6 缺 N烷 5 0用量 的关系
F g 2 Ch r yi atsr n t ( o c e i a p mp c te gh n th d)o h ln s fte be d wjhdfe e tc n t t i r n o  ̄nso KH- 6 f f 5O
在制备塑料/ 无机填料复合材料 时, 使用表面处理剂的作用有两点 : ①改善填料与塑料的界面作用
力; 促使无机填料在塑料基体中均匀分散.根据偶联剂的单分子层理论 , ② 用硅烷偶联剂处理无机填料 时. 偶联剂 的用量一般用经验公式 () 1 计算E
硅偶剂量s 甓 烷联用 (一 )
( 1 )
机纳米粒子
硅烷 K 5 0的用量 为 SO 米粒子的 1 时 . P SO2 米粒子 H一6 i纳 0 P /i 纳 传统的计算处理微米级无机填料硅烷 用量 的经验 公式 不能适 用于无

PPS的8种改性方式和应用!

PPS的8种改性方式和应用!

聚苯硫醚(PPS)具有机械强度高、耐高温、高阻燃、耐化学药品性能强等优点;具有硬而脆、结晶度高、难燃、热稳定性好、机械强度较高、电性能优良等优点。

聚苯硫醚PPS是工程塑料中耐热性最好的品种之一,一般大于260度,其流动性仅次于尼龙。

PPS 分子结构此外,它还具有成型收缩率小(约0.8%),防火性好,耐震动疲乏性好等优点。

PPS的发展成熟,全球产能达5万吨/年以上,其价格相对较低,相比于动辄数百元每公斤的其他特种工程塑料,性价比高,常作为结构性高分子材料使用,并应用于不同领域。

聚苯硫醚(PPS)与聚醚醚酮(PEEK),聚砜(PSF),聚酰亚胺(PI),聚芳酯(PAR),液晶聚合物(LCP)一起被称为6大特种工程塑料。

PPS的软化点为277~282℃,Tg为85~93℃。

PPS性能优良,尤其通过增强、改性、共混合金化及原位复合技术制成了用途广泛的各种复合材料。

PPS改性和应用实例根据结构不同,PPS分为交联型与直链型两种。

直链型有优良的韧性和延伸性;交联型在氧气存在的情况下能加热固化,超过200℃热处理时熔融指数急剧下降,利用该性能可将聚合终了的低黏度PPS通过热处理制造适合注塑、挤出任意黏度的聚合物。

但是,PPS具有耐冲击性能差、性脆的致命缺点。

未改性的PPS较脆、热变形温度低,影响其应用领域和范围。

为了进一步改善PPS的性能,扩大适用范围,须对其进行改性,改性方向主要有:•提高强度;•提高冲击性能;•提高润滑性;•改善电性能以及研制具有特殊性能的共混材料;•合金化新型材料。

研究表明,PPS添加无机填料后仍能与其他聚合物有良好的相容性,这为其合金化和复合改性创造了有利条件。

最早开发成功的是PPS与氟塑料共混合金,此后形成了合金系列。

PPS 合金化后拉伸强度、弯曲强度、抗冲击性能、耐热性能大幅提高,为进一步的挤出、吹塑成型工艺的实施提供了可能。

目前,全世界销售的PPS复合改性品种多达200余种,主要有玻纤GF增强、碳纤维CF增强、无机填料填充、GF和填料共同填充增强等共混改性。

ps共混改性

ps共混改性

PS的共混改性研究进展摘要:综述了国内外聚苯乙烯(PS)树脂的生产、应用及新品种的开发情况,采用接枝共聚物,嵌段共聚物以及反应性共混提高PS/PE相容性的研究方法。

本文主要介绍了聚苯乙烯(PS)的改性方法及其在各个领域的应用进展。

关键词:共混改性;接枝共聚物;嵌段共聚物;非反应性共混;反应性共混;增韧改性。

1.前言聚苯乙烯是由苯乙烯单体通过自由基聚合而成的,英文名称为polystyrene,简称PS,是一种应用广泛性仅次于聚烯烃和PVC 的热塑性材料。

PS 较脆,耐环境应力开裂及耐溶剂性能较差,热变形温度相对较低(70~98℃),冲击强度也不高。

因而,获得综合性能优良的PS合金材料就成为当前人们关注的一个重要课题。

历年来,科学家们不断研究提高PS性能的方法。

接着诸如HIPS、ABS、AS 等改性聚苯乙烯系列纷纷涌现。

综观各种PS 改性方法,用共混改性PS 的方法投资小、见效快、生产周期短,因而成为改性聚苯乙烯的热点。

以下主要介绍几种共混改性方法。

聚苯乙烯(PS)与其它通用型塑料相比,有透明、成型性好刚性好、电绝缘性能好、易染色、低吸湿性和价格低廉等优点。

因而在包装、电子、建筑、汽车、家电、仪表、日用品和玩具等行业已得到广泛应用。

但PS的抗冲击性能、耐环境应力开裂及耐溶剂性能较差,热变形温度相对较低(70~98℃),限制了它的应用。

2. 聚苯乙烯(PS)的共混改性所谓共混改性是指将两种或两种以上聚合物材料、无机材料以及助剂在一定温度下进行机械掺混,最终形成一种宏观上均匀,而且力学、热学、光学及其他性能得到改善的新材料的过程。

聚合物的共混不仅是聚合物改性的一种重要手段,更是开发具有崭新性能新型材料的重要途径。

2.1 PE/PS 共混体系PE 具有优良的柔性和抗冲击性能,因而,有利于提高PS 的韧性。

(1)非反应性共混谢文炳就PE、PS 的分子量对PS/PE 共混体系的影响做了研究,并提出,PE 相对分子量增大不会影响共混物拉伸强度而能提高其抗冲击强度;而PS 相对分子量增大,共混体系的冲击强度增加,但韧性下降。

偶联剂改性无机纳米粒子及其在水性涂料中的应用研究进展

偶联剂改性无机纳米粒子及其在水性涂料中的应用研究进展

Abstract: The p rogress of inorganic nano - particles modified w ith coup ling agents was reviewed, and the app lication of the modified nano - particles in waterborne coatings, was described including high - per2 form ance coatings, self - cleaning and anti - fouling coatings, photocatalytic coatings and UV - curable p ro2 tective coatings. The existing p roblem s were pointed out and the development trend was forecasted. Key W ords: coup ling agent; inorganic nano - particles; modification; waterborne coatings
Progress of Applica tion of Inorgan ic Nano - Particles M od if ied w ith Coupling Agen ts in W a terborne Coa tings
Ye Chaoxian1, 2 , L i Hongqiang1 , Cai Aman1 , Zeng Xingrong1
钛酸酯偶联剂能够在纳米粒子表面生成 Ti—O键 ,形成单 分子膜 ,使粒子表面性质发生改变 。螯合型钛酸酯偶联剂改 性 CaCO3纳米粒子的作用机理如图 1所示 。

聚苯乙烯常见的改性方法

聚苯乙烯常见的改性方法

聚苯乙烯的改性聚苯乙烯(PS)由苯乙烯单体通过自由基聚合而成,因其具有的透明、成型性好、电绝缘性能好、易染色、低吸湿性和价格低廉等优点,被广泛应用于电子、汽车、包装、建筑、仪表、家电、玩具和日用品等行业中。

但PS也具有脆性较大、耐环境应力及耐溶剂性能较差、热变形温度较低、冲击强度低等缺点,因此,通过适当方法,在较少损失模量的前提下制备改性PS成为当前受到广泛关注的一个重要课题。

PS的常用改性方法有共混改性、共聚改性以及无机纳米粒子改性。

一、共混改性共混改性是指将两种或两中以上聚合物材料、无机材料及助剂在一定温度下进行机械掺混,最终形成宏观上均匀,且在力学、热学和光学等性能上得到改善的新材料的过程。

共混改性方法投资小、生产周期短,因而成为PS改性的热点,不仅是聚合物改性的重要手段,也是开发新材料的重要途径。

1、用聚烯烃改性PSPS/PE聚乙烯(PE)具有优良的柔性和抗冲击性能,因而有利于提高PS的韧性。

但PS和PE是两种不相容的高聚物,若要通过共混改性,需加入适当的相容剂。

PS与PE共混有两种手段可以实现,即反应性共混和非反应性共混。

在反应性共混的研究中,Baker等[2]将增强PS(RPS)、羟基化PE(CPE)、PE 和PS同时加入双螺杆挤出机中熔融共混挤出得到共混改性PS,所得共混物性能比用(PS-g-PE)增容的PS/PE的性能更佳。

而谢文炳等[3]研究了PS/PE非反应性共混体系的抗冲击强度、拉伸强度和弯曲强度与增容剂SEBS(氢化乙苯胶)含量的关系,还就PE、PS的分子量对PS/PE非反应性共混体系的影响进行了研究。

结果表明,PE相对分子量增大不影响共混物的拉伸强度,同时还可提高共混物的抗冲击强度。

2、PS/PP聚丙烯(PP)拉伸强度和表面硬度均高于PS,耐热性能也较好,因而将其与PS共混可提高PS的热性能。

PP与PS同样不相容,故仍需加入增容剂。

用表面处理后的硅填充PS/PP体系能增加聚合物界面间的粘合力,提高PS/PP体系的拉伸强度。

聚苯乙烯常见的改性方法

聚苯乙烯常见的改性方法

聚苯乙烯的改性聚苯乙烯(PS)由苯乙烯单体通过自由基聚合而成,因其具有的透明、成型性好、电绝缘性能好、易染色、低吸湿性和价格低廉等优点,被广泛应用于电子、汽车、包装、建筑、仪表、家电、玩具和日用品等行业中。

但PS也具有脆性较大、耐环境应力及耐溶剂性能较差、热变形温度较低、冲击强度低等缺点,因此,通过适当方法,在较少损失模量的前提下制备改性PS成为当前受到广泛关注的一个重要课题。

PS的常用改性方法有共混改性、共聚改性以及无机纳米粒子改性。

一、共混改性共混改性是指将两种或两中以上聚合物材料、无机材料及助剂在一定温度下进行机械掺混,最终形成宏观上均匀,且在力学、热学和光学等性能上得到改善的新材料的过程。

共混改性方法投资小、生产周期短,因而成为PS改性的热点,不仅是聚合物改性的重要手段,也是开发新材料的重要途径。

1、用聚烯烃改性PSPS/PE聚乙烯(PE)具有优良的柔性和抗冲击性能,因而有利于提高PS的韧性。

但PS和PE是两种不相容的高聚物,若要通过共混改性,需加入适当的相容剂。

PS与PE共混有两种手段可以实现,即反应性共混和非反应性共混。

在反应性共混的研究中,Baker等[2]将增强PS(RPS)、羟基化PE(CPE)、PE 和PS同时加入双螺杆挤出机中熔融共混挤出得到共混改性PS,所得共混物性能比用(PS-g-PE)增容的PS/PE的性能更佳。

而谢文炳等[3]研究了PS/PE非反应性共混体系的抗冲击强度、拉伸强度和弯曲强度与增容剂SEBS(氢化乙苯胶)含量的关系,还就PE、PS的分子量对PS/PE非反应性共混体系的影响进行了研究。

结果表明,PE相对分子量增大不影响共混物的拉伸强度,同时还可提高共混物的抗冲击强度。

2、PS/PP聚丙烯(PP)拉伸强度和表面硬度均高于PS,耐热性能也较好,因而将其与PS共混可提高PS的热性能。

PP与PS同样不相容,故仍需加入增容剂。

用表面处理后的硅填充PS/PP体系能增加聚合物界面间的粘合力,提高PS/PP体系的拉伸强度。

PS和PA共混改性

PS和PA共混改性

PS和PA共混改性n C6H5-CH=CH2 → -[(C6H5)CH-CH2]-nn C2H4 → -[ CH2-CH2]-n聚苯乙烯( PS )具有透明、成型性好、刚性好、电绝缘性能好、易染色、低吸湿性和价格低廉等优点,但较脆,耐环境应力开裂及耐溶剂性能较差,热变形温度相对较低(70~98 ℃ ) ,冲击强度也不高。

因而,在 PS不显著损失模量的前提下增加其韧性,获得综合性能优良的 PS 合金材料就成为当前人们关注的一个重要课题。

聚乙烯(PE)具有优良的柔性和抗冲击性能,因而有利于提高聚苯乙烯的韧性。

但是 PS 和 PE 是两种不相容的高聚物,简单共混得不到理想合金,必须加入相容剂。

聚合物表征:1.红外光谱PS:①在3100~3000cm-1波数段有明显的吸收峰,为烯烃的C-H伸缩振动;②在3000~2800cm-1有明显的吸收峰,为 C-H的对称和不对称伸缩振动频率,在1470cm-1和1380cm-1附近也有明显的吸收峰,为C-H的弯曲振动频率;③在1250~800cm-1也有明显的吸收峰,为C-C骨架的振动,不过其特征性不强。

④在1600 cm-1左右有明显吸收峰,为苯环骨架的特征吸收峰;苯环的一元取代在弯曲振动频率在770~650cm-1。

PE :聚乙烯红外吸收光谱图上主要吸收峰的归属如下:2.紫外光谱苯乙烯,由于乙烯基双键的存在,增大了苯环的共轭体系,使得价电子跃迁所需要的能量变低,因而发生了很大程度的红移,E2带和K 带分别红移至210nm 和245nm 处。

聚苯乙烯最长的吸收波长在270,280nm 。

PE2.asc_1名称说明4000600350030002500200015001000104-30102030405060708090100自动自动2921.00自动2850.00自动1463.21自动719.68自动729.68自动乙烯:λmax=165nm聚乙烯紫外线吸收剂,可有效地吸收波长为270-380纳米的紫外光, 主要用于聚氯乙烯、聚苯乙烯、不饱和树脂、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、ABS树脂、环氧树脂和纤维素树脂、有机玻璃等。

纳米ATO改性PP_PS共混体系的研究

纳米ATO改性PP_PS共混体系的研究
的PP/PS共混物(PSl0,PS20,PS30,PS401。图1是 测试得到的共混物的DSC结晶与熔融曲线。
在PP结晶峰温附近,这个时候,PS将进入玻璃态, 从而限制PP分子链段的活动,阻碍PP分子的链段在 晶核上自由排列结晶,导致部分晶体结晶不完整,片 晶厚度减小,所以随着PS的添加,熔融峰宽度增大, 熔点下降。 2.2 nano.ATO/PP/PS复合材料中PP的结晶与熔融
高。为提高聚丙烯/聚苯乙烯共混物的相容性,国内外
取一定量纳米ATO与乙醇一起加入高速分散器
许多研究观察到增容剂使共混物物组分间相互作用,
中,高速分散1 h转移至烧杯,将烧杯置于80℃恒温
改善相容性和相形态,提高力学性能。近年,无机粉
水浴中,加入钛酸酯偶联剂(w=O.01),搅拌1 h,抽滤、
体材料作为相容剂受到研究者的关注,它有同时增容 烘干,气流粉碎得到样品。采用双螺杆挤出机把PP、
的相容性:只要体系中加入质量分数少于100,6的ATO,就能很大程度提高合金的冲击韧度及拉伸强度。
关键词:纳米ATO:聚丙烯;聚苯乙烯:相容性
中田法分类号:TQ 324.8
文献标识码:A
文章编号:1002-185X(2009)S2.1051.04
随着聚合物共混理论的发展,对聚丙烯/聚苯乙烯
份有限公司。
扫描电镜(SEM)’钡IJ试:将试样置于液氮中冷冻, 然后迅速脆断,经真空镀金后采用扫描电镜观察。差
好的导电性、浅色透明性、良好的耐候性和稳定性等方 示扫描量热测试(DSC):在氮气气氛下(流速为50
面,是一种极具发展潜力的新型多功能导电材料【2巧】。
mL/min),以10℃/rain的速度从室温升到设定温度,
3.2量
PS Content/%

共混改性

共混改性
式中 n1、n2 ——组分1及2的摩尔分数;
1 2 ——组分1及2的体积分数;
R —— 气体常数; —— Huggins—Flory相互作用参数
χ12
聚合物共混改性原理
根据上式可以看出, 12 是非负的。按Huggins—Flory理论,仅由于混合
熵的作用才能达到聚合物之间的相互混溶。 这一理论仅对特殊的碳氢化合物才有限度的适用,它难于解释某些聚合
聚合物共混改性原理
聚合物共混的目的
采用共混方法获得的多组分聚合物材料兼具各组分 的优点,取长补短,可以表现出良好的综合性能,扩大 了高分子材料的应用领域。
橡胶填充塑料: HIPS、超韧尼龙、增韧PP 塑料填充橡胶: 增强橡胶
聚合物共混改性原理
聚合物共混的意义
(1)聚合物共混物可以消除和弥补单一聚合物性能 上的弱点,取长补短,得到综合性能优良、均衡 的理想聚合物材料; (2)使用少量的某一聚合物可以作为另一聚合物的 改性剂,改性效果明显; (3)改善聚合物的加工性能; (4)可以制备一系列具有崭新性能的聚合物材料。
聚合物共混改性原理
非晶态高聚物-高聚物 共混物的动态力学性能 温度谱随组元高聚物混 溶性的变化示意图
聚合物共混改性原理
2、示差扫描量热法(DSC) DSC法是测量样品的热焓随温度而变化的情况。 在玻璃化温度附近,聚合物的比热有急剧变化,据 此即可测定聚合韧的玻璃化温度。DSC法所用试样
量很少,测量快,灵敏度较高,所以使用极广泛。
1949年, Huggins和Flory从液-液相平衡的晶格理论出发,导出了 △Hm和△Sm的表达式,得出聚合物二元混合物的热力学表达式:
Gm RT (n1 ln 1 n2 ln 2 12n12 )

PA 6/POSS纳米杂化材料的结构与性能

PA 6/POSS纳米杂化材料的结构与性能
F g 3 F r e d f r to u v so e tP 6 a d i . o c - e o mai n C r e fn a A n
teP 6POS y rd h A / S1h b i
2 P /oS . 1 A 6P S的 抗 冲 击 性 能 P A 6的 低 温 韧 性 较 差 .本 研 究 的 P 及 A 6以
2 P ,oS . 2 A 6P S的拉 伸 性 能
从 图 4可 以看 出 : P 在 A 6中加 入 P S O S可影
P /O S纳米 杂化材 料在 常温 无缺 口冲击 测试 A 6P S
过 程 中 均 不 断 裂 , 因此 ,本 工 作 重 点 研 究 P / A6
响 基 体 的拉 伸 强 度 。 当 w P S ) 1 增 至 3 (O S从 % % 时, 杂化材 料 的拉伸 强度 达最 高值 ; w P S ) 当 (O S从
文献 标 识 码 : B
文 章 编 号 : 10 — 36【0 10 — 0 1 O 0 2 19 2 1 )5 0 8 一 4
聚酰胺 (A) 有 耐磨损 、 冲击 、 疲 劳 、 P 具 抗 耐 耐 油、 耐腐 蚀和使 用温度 范围广 等优点 , 最早 和最 是 广泛应 用 的热塑性 工程塑料 。 中 ,A 6是 P 其 P A系
从 图 3 出 : 低 温 (1 看 在 一 8℃ ) 试 下 ,A 6的 测 P
长 率与纯 P A 6相 当。随着 w( O S 增加 , PS) 断裂伸 长率呈下 降趋 势 , 特别是 当 w(O S 为 5 时 , P S) % 杂 化 材 料断裂 伸 长率 的变 化趋 势 与拉伸 强 度相 同 ,
因此 。不 需要 对粉 体表 面处 理 就可得 到 P S O S分

【国家自然科学基金】_聚苯乙烯(ps)_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140729

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107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150
各向异性形变 可聚合表面活性剂 反应共混 反向原子转移自由基聚合 原位化学还原法 压力诱导流动成型 单螺杆挤出机 单分散 力学弛豫 分散聚合 凝胶-溶胶法 凝胶 再聚 光散射 光催化 催化裂解 偶联剂 低聚笼型倍半硅氧烷 低温等离子体 介质阻挡放电 二氧化钛 二氧化硅纳米粒子 乳液聚合 乙烯辛烯共聚物 两亲性三嵌段共聚物 三维有序大孔材料 三维有序大孔 三元乙丙橡胶 z箍缩 sio2@ps微球 rf空心微球 ps模板 ps-ag复合粒子 ps pnipam基共聚物 pmmaps pmma kps kh570 fe-ni合金薄膜
推荐指数 13 4 3 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2009年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
科研热词 聚苯乙烯 原子转移自由基聚合 力学性能 多壁碳纳米管 高分子混合物间的缔合 静电自组装 雾度 阳离子化功能化 银 透光率 软模板印刷 超疏水 表面富集 蜂窝状膜 苯乙烯树脂 胶粒晶体模板 胶体晶体 聚间氨基苯硼酸 聚苯乙烯微球 聚苯乙烯(ps) 聚对苯二甲酸丁二醇酯 聚合物微球 聚乙二醇 聚丙烯 结构表征 结晶行为 纳米球刻蚀 纳米feni3 紫外光老化 粘弹弛豫 等离子 笼状倍半硅氧烷 端磺酸基聚苯乙烯 空心微球 离子透过性 界面聚合 电纺纤维 甲基丙烯酸甲酯 特殊形态 特性粘度 热性能 火焰法合成 液面漩涡法 流动残余应力 活性负离子聚合 注射成型 水辅助法 氧传感 气泡形态 模板 检测常数 梳形支化聚合物

无机微_纳米粒子表面包覆改性技术

无机微_纳米粒子表面包覆改性技术

第30卷 第9期 电子元件与材料 V ol.30 No.92011年9月 ELECTRONIC COMPONENTS AND MATERIALS Sep. 2011无机微/纳米粒子表面包覆改性技术肖 勇,吴孟强,袁 颖,庞 翔,陈 黎(电子科技大学 电子薄膜与集成器件国家重点实验室,四川 成都 610054)摘要: 综述了无机微/纳米粒子表面包覆的形成机理,从有机和无机包覆两个方面阐述了无机微/纳米粒子表面改性技术的研究进展,对偶联剂改性、表面接枝聚合法、机械混合法、球磨法、溶胶–凝胶法等常用的包覆方法一一进行了介绍和举例,并提出了超细无机粒子的包覆改性中存在的几个亟待解决的问题。

关键词: 微/纳米粒子;表面改性;综述;偶联剂 中图分类号: TB383文献标识码:A 文章编号:1001-2028(2011)09-0066-05Research on the surface coating technologies of inorganicmicro/nano-particlesXIAO Yong, WU Mengqiang, YUAN Ying, PANG Xiang, CHEN Li(State Key Laboratory of Electronic Thin Films and Integrated Devices, University of Electronic Science and Technology ofChina, Chengdu 610054, China)Abstract : The surface coating mechanisms of inorganic micro/nano-particles are summarized. The research progresses on the surface modification technologies of micro/nano-particles by the organic and inorganic coating are also elaborated. Some common surface coating methods, such as coupling agent modification, surface grafting polymerization, mechanical hybrid method, ball milling method, sol-gel technology, and so on are illustrated respectively. Meanwhile, some problems needed to be solved concerning encapsulation of inorganic ultrafine particles are raised and discussed.Key words : micro/nano-particles; surface modification; review; coupling agents近年来,随着材料科技的不断发展,微/纳米粒子以其特有的性质(比表面积大,表面活性大等)而受到越来越多的关注,但由于受到小尺寸、量子尺寸及表面效应[1-2]的影响,在空气和液体介质中很难得到稳定而不团聚[3]的微/纳米粒子,从而影响了其实际使用效果。

聚苯硫醚复合材料的研究和应用

聚苯硫醚复合材料的研究和应用

1 P S 无 机材料共混体 系 P/
1 1 P 纤维 共混体 系 . P
P S的粘结性能得到改善 , P 材料力学性 能明显高于
未处理 C F制成的材料 ; 添加约 2 %经钛酸酯偶联 0 剂处理 的硅 灰石 可提高 C / P F P S复合材料 的韧性 和耐热 性 。Y u等 采 用模 压 法制 备 K l r 维 e a纤 v 增强 P S 发现加入 K l r P, e a 纤维后可形成一层薄且 v 均匀 的迁 移膜 , 高 了复合物 的耐磨 损性 能。采 提 用接枝 的方 法在 芳纶纤 维表 面 引入环 氧基 团 , 以 改善纤维与 P S问的界 面性 能。纤 维表面接枝环 P 氧基 团后复 合材 料界面性 能提高 , 难 以沿 界面 水 渗 入, 同一条件 下复 合材料 的耐 高温 热水性 能得
摘要 :对聚苯硫 醚( P ) P s 共混是材料获得更优性能和 特殊 新功 能便 捷有 效 的办法。本 文概述 了 国内外聚苯硫 醚复合材 料研究的最新进展 , P s 无机物和 P s 聚合 物两大类共混体 系的结构和性能进行 了全 面的介 绍。 对 P/ P/
关键词 :聚苯硫 醚 ;共混 ;无机 物 ;聚合物 ;纤维
收稿 日期 :2 0 -32 0 60 -3
作者 简介 :胡潜兵 ( 9 9) 17 - .男 ,硕士研究生。
l 1 强 , 毫 Q . ‘ 6
6 维普资讯 中图分 Nhomakorabea号 :T 3 65 Q 2 .
文献标 志码 :A
文章编 号 :10 0 9 (0 6 6— 0 6— 4 0 3— 9 9 20 )0 04 0
聚苯硫 醚( P ) P S 是分子链为七◇ 一s , 点 熔 20~ 9 ℃的结晶性热塑性 特种工 程塑料 , 8 20 首先 由 Pii 公司于 17 hls lp 93年实现 了工业化生产。聚苯硫 醚综合性能优越 , 具有优 良的耐热、 耐腐蚀性 能, 玻 纤增强的 P S的热变形温度高达 20 20 以下 P 6 ℃,0 ℃

苯乙烯类热塑性弹性体的改性研究与应用进展

苯乙烯类热塑性弹性体的改性研究与应用进展

第18卷第1期2020年3月南京工程学院学报(自然科学版)Journal of Nanjing Institute of Technology!Natural Science Edition)Vol.18, No.1Mar.,2020doi:10.13960/j.isn.1672-2558.2020.01.013投稿网址:http:// 苯乙烯类热塑性弹性体的改性研究与应用进展韩冰S陈汝建S高文通S黄玉安S曹潇S梁红文2,贺电2(1.南京工程学院材料科学与工程学院,江苏南京211167;2.湖南岳阳巴陵石化有限公司,湖南岳阳414014)摘要:综述了常见的苯乙烯类热塑性弾性体的改性研究进展和应用进展,介绍最常见的多种改性方法.重点介绍无机纳米粒子改性苯乙烯类热塑性弾性体的现状,并从相结构角度解释了无机纳米粒子对共混物力学性能的影响.详细阐述了最近关于通用塑料对苯乙烯类热塑性弾性体的共混改性研究进展,并举出三元及多元共混方案的例子.在研究现状的基‘上,介绍苯乙烯类热塑性弾性体主要的应用领域及应用现状,提出苯乙烯类热塑性弾性体的未来发展应当注重环保,可用于替换市面上现有的大量不可回收、不可重复使用的热固性材料.关键词:苯乙烯类热塑性弾性体;改性;应用现状;研究现状;力学性能中图分类号:TH145.41苯乙烯类热塑性弹性体简介塑性弹性体(TPE)兼具传统硫化橡胶高弹性、耐老化与热塑性塑料加工方便的优点,是介于橡胶与树脂之间的一种新型高分子材料.苯乙烯类热塑性弹性体(SBC)是TPE中产量最大、应用最广泛的一种.SBC是指由共辄二烯桂与乙烯基芳香V共聚形成的热塑性弹性体及其加氢产物,其中,乙烯基芳香V—般是苯乙烯.SBC主要有苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物!SBS)、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物!SEBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物!sis)、氢化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)四类.SBS是苯乙烯与丁二烯经阴离子溶液聚合而成,其结构是丁二烯和苯乙烯的嵌段共聚物,可分为线型和星型共聚物;S3是苯戊经子溶液,构是异戊二烯和苯乙烯的嵌段共聚物,亦可分为线型和星型共聚物;SEBS和SEPS分别是SBS和S3加氢而成,S3的加氢比SBS加氢的难度大.SEBS 和SBS合成的原料完全相同,但SEBS属于饱和的聚烯V弹性体,其结构中丁二烯的两个双键都变成了C-C键,而苯环上的双键并未被氢化,SEBS比SBS的耐候性更好;SEPS和S3合成的原料完全相同,但SEPS属于饱和的聚烯V弹性体•由于SEBS和SEPS是氢化产物,不含不饱和双键,所以耐热、耐氧、耐老化、耐紫外线性能优异•表1对SBC主要品种的性能与用途做了归纳.表1SBC主要品种性能、用途对比表SBC类型弹性嵌段性能特点主要应用领域SBS聚丁二烯力学性能好加工性能好沥青改性鞋类防水卷材塑料改性SEBS乙烯/丁烯共聚物耐候性、做H好电绝缘性能好包覆、密封材料电线电缘材用领域运动、户外用品S3聚异戊二烯熔融粘度低胶黏剂能好SEPS乙烯/丙烯柔韧性、弹性好润滑剂增黏物耐低温性能好光缆密封油膏透明弹性体、膜收稿日期:2019-06-22;修回日期:2019-11-04作者简介:韩冰,博士,高级工程师,研究方向为聚合物改性、化学合成、生物化工.E-mail:引文格式:韩冰,陈汝建,高文通,等•苯乙烯类热塑性弹性体的改性研究与应用进展[J]•南京工程学院学报(自然科学版),2020,18(1):68-74.第18卷第1期韩冰,等:苯乙烯类热塑性弹性体的改性研究与应用进展69如表I所示,SIS用途较为单一,主要应用为胶黏剂领域•现阶段应用领域较为广泛的为SEB 与SEBS型的热塑性弹性体,其中氢化产物SEBS 由于优良的耐候性,市场应用份额逐年增大•本文以湖南岳阳巴陵石化有限公司的几款产品为代表,列举目前市场主流SEBS产品的主要参数和性能,如表2所示.表2巴陵石化各牌号SEBS物性参数表牌号结构苯乙烯含量甲苯溶液粘度分子量/挥发份硬度/熔融流动速率/300%拉伸伸长率/%永久变形/%物理状态25W/(MPa-S)万<%邵A(g•10E•min"1)应力/MPaYH-501线型低分子3050070.5750.250 4.556016白色粉末YH-502线型中子301200100.5750.026 4.852020白色粉末YH-503线型高子301500220.575/ 6.050028白色粉末YH-601星型321400220.582/ 4.850032白色粉末YH-602星型351400220.586/ 5.048032白色粉末2苯乙烯类热塑性弹性体的改性研究随着SBC应用场景不断增加,对于SBC的研究也不断深入.近年来,国内外对其研究主要集中在无机纳米粒子改性、共混改性、相结构研究三个方面?2.1无机纳米粒子改性无机纳米粒子改性属于填充改性,填充改性能显著改善塑料的机械性能、耐摩標性能、热学性能、耐老化性能等,能克服塑料的低强度、不耐高温、低刚硬性、易膨胀性、易蠕变等缺点.近来,许多纳米尺度的无机填料被商品化,比如纳米碳酸钙、纳米陶土、碳纳米管等•当粒子尺度达到纳米级别后,粒子具有更大的表面积,与聚合物的界面力增强,会比传统填料带来更优异的性能提升•纳米粒子由于大的表面能易团聚,只有当这些粒子均匀分散在聚合物中时,才能表现出好的填充效果•加入纳米粒子还可能改变共混聚合物的相形态,改善相容性•Qazviniha等人[1]向PP/SEBS中加入纳米碳酸钙,透射电子显微镜(TEM)测试表明纳米碳酸钙均匀地分散在聚合物相中,并破坏了聚合物的结晶网络.刚加入纳米碳酸钙时,复合材料弹性模量下降,韧性增加;当加入量持续增大时,复合材料弹性模量增加,韧性下降;纳米碳酸钙为3%时,材料韧性最佳.在PP/SEBS纳米复合材料中加入5%的纳米CaCO&后,纳米CaCO&均匀分散在PP基体中.因为低团聚碳酸钙在聚合物基体中分散良好,透射电镜显微照片证实了SEBS/PP/nano-CaCO&纳米复合材料的形成.随着纳米填料含量的增加, PP/SEBS/CaCO&纳米复合材料的拉伸强度和冲击强度是固定的,而PP/SEBS纳米复合材料的弹性模量随着纳米CaCO&加入聚合物共混物数量的增加而增加,这可能是取决于合适的纳米CaCO&分散质量.Acevedo等人%2&向SEPS中添加纳米陶土,研究发现,未添加纳米陶土的样品熔融温度为257W,添加3%纳米陶土的样品熔融温度为245W,添加3%纳米陶土和25%二乙醇胺的样品熔融温度为214W,X射线衍射仪!XRD)测试表明纳米陶土比传统陶土具有更大的层间距,这能够改善树脂的分散,增加树脂与填料的接触面积,能量色散X射线谱(EDX"结果证实了纳米粒子结构间碳氢链的存在,SEM结果表明,在接触空气后,纳米粒子出现团聚现象.Babavi等人%3&也做了利用纳米陶土改性SBC的相关研究,主要以两种不同纳米粘土为研究对象,采用不同的改性剂和混合顺序,分别考察热力学和动力学在纳米粘土定位中的作用.在研究纳米陶土的位置对PA6/SAN/SEBS 相形态与机械性能影响的过程中发现,纳米粘土在基体中的存在使刚度增加,纳米粘土在界面上的定位提高了韧伸强度.随着改SBC种领域中的应用范围越来越广,在提高其各项力学性能的同时,具备优异的防静电性能是必不可少的. Shi等人⑷通过溶液混合制备了十八烷基胺改性石墨烯/SEBS-g-MAH复合材料,流变学数据表明,随着0.5%改性石墨烯的添加,在SEBS-gMAH70南京工程学院学报(自然科学版)2020年3月中形成了石墨烯网络,复合材料较SEBS-2MAH 储能模量急剧增加,拉伸强度由!94MPa提高至3.28MPa,l Hz交流电导率由2.5xl0-16S/cm提高至1.2X10-11S/cm.试验证实,这些结果归功于石墨烯在树脂基体中良好的分散情况及改性石墨烯与树脂基体间的化学作用.Hofmann等人[5]在四氢咲喃(THF)溶液中共混制备官能团化石墨烯(FG)/SEBS-g-MAH,AFM与TEM结果证实,多层石墨烯(MLG350"与热还原石墨烯氧化物(TRGO)在THF和SEBS基质中分散得更均匀,而高压均质化的未官能团化石墨(GG)出现了石墨烯堆叠与微米尺寸石墨共存的情况.TRGO增强的SEBS较SEBS50%应变拉伸强度提高97%,300%应变拉伸强度提高193%,MLG350增强的SEBS 较SEBS50%应变拉伸强度提高63%,300%应变拉伸强度提高147%,而GG增强对SEBS应力应变行为基本无影响.无机纳米粒子能够有效改善SBC的力学性能.石墨烯改性能有效提高其导电性能,可根据材料的固有拉伸特性,在形变电子元件领域有所突破.在石墨烯改性领域中,热还原石墨烯氧化物对SBC的力学性能提高最为明显.随着石墨烯的量产,今后使用石墨烯相关的材料改性SBC将会成为新的趋势•2.2共混改性由于SBC价格相对较高,通常并不单独使用,而是与其他聚合物共混加工•在共混物中,SBC常常有增韧或增容作用•共混改性是指在原来塑料基体中,再通过各种混合方法(如开放式炼塑机、挤出机等)混进另外一种或几种塑料或弹性体,以此改的能.在刚性的热塑性塑料中加入橡胶或热塑性弹性体是增韧的一种有效方法.Sharma等人⑷评估了聚丙烯和SEBS-gMA共聚物共混物的机械性能,直至SEBS-g-MA的体积分数为0.5.研究表明,随着SEBS-g-MAH比例的增廿,PP结晶度降低,PP分子链变形,拉伸强度和拉伸模量降低,断裂伸长率增加.SEM显示SEBS-g-MAH粒子均匀分散在PP基体上,根据两相聚合物理论推导出,当SEBS-g-MAH粒子尺寸为0.05,材料冲击韧性最好,这一数值可推广至其他PP增韧体系.Garhwal等人%7&将SEBS用于增韧双酚A型PC,当SEBS体积分数为12%时,材料缺口冲击强度为90.89kj/m2,当SEBS体积分数为21%-40%时,材料在测试中未断裂.SEM分析表明当SEBS体积分数小于12%时,增韧效果来自于PC/SEBS界面处小空腔的塑性形变;当SEBS体积分数大于12%时,相尺寸增大促进了裂纹的生成,来显提高了材韧.以往的相容共混研究多在二元领域,添加相容剂或使两种树脂发生反应是行之有效的方法.近几年来,出于环保回收、再次利用的目的,三元/多元共混成为研究热点.Li等人%8&选择PP-g-(MAH-co-St)作为PP/PA6/SEBS(70/15/15)体系的相容剂,SEM显示出部分包裹PA6粒子的SEBS良好分散在PP基体上,添加15%相容剂的体系较纯PP(未增容的共混物比PP稍好一点)屈服应力上升23%,达35.68MPa,断裂应力上升132%,达48.67MPa,断裂伸长率上升647%,达903.19%,冲击断裂能上升220%,达22.79kj/m2. Li等人⑼进一步研究了多元共混体系,选择SEBS —g—(MAH-co-St)作为PA6/PS/PP/SEBS(70/ 10/10/10)的相容剂,其中MAH和St的接枝率分别为1.31%和1.49%.随着SEBS-g-(MAH-co-St)替代SEBS的比例不断增大,核壳结构的相尺寸变小,体系相容性变好,当完全替代时,相尺寸仅为2)m左右.3相结构变化SBC是嵌段共聚物,某一嵌段可选择性地与其他树脂混溶,可以引起纳米级别的相形态显著变化,从而对材料性能产生影响•流变学、热分析及显微图像是研究相结构的有效工具,但目前相结构与性能间的关系研究并不深入.Liao等人%10&运用Palieme模型与cole-cole 图研究LDPE/PS/SBS 流变行为与相结构•对于第18卷第1期韩冰,等:苯乙烯类热塑性弹性体的改性研究与应用进展71LDPE/PS/SBS(10/90/3,70/30/3,90/10/3,100/0/ 3)混合物,cole-cole图中仅显示一个主弧,这意味着相容良好,而LDPE/PS/SBS(0/100/3,30/70/3, 50/50/3)的cole-cole图中除了主弧,出现了第二个弧或长尾,这表明发生了相分离.LDPE/PS/SBS (10/90/3,30/70/3,50/50/3)的SEM照片中出现了海岛结构,半共连续和共连续结构.Ocando 等[11]将SBS中的双键环氧化并向其中加入10%、20%'30%的环氧体系,设计出一种新的纳米结构TPE材料,环氧体系增加至30%时,混合物表现出良好有序的交替层状形态,机械性能大幅增加,拉伸模量达372MPa,屈服应力达26.6MPa,断裂伸长率达307%.Lopez-Barron等人%12&通过在间歇单轴延伸过程中的原位小角中子散射(SANS)测量,研究SIS和氛代聚苯乙烯组成共混物的机械响应和相应的微观结构.起初,球形玻璃态PS排列在体心立方晶格中,随着宏观拉伸,Hencky应变达到0.35,进一步拉伸出现了屈服与应变硬化,SANS 测量展现了BCC晶格转变为类似雪佛兰商标的.4苯乙烯类热塑性弹性体应用研究随着经济社会的发展,SBC市场容量不断变大,其应用领域有沥青改性、鞋类、热熔胶、医用材料等.我国是世界上SBC生产量和消费量最大的国家.4.1沥青改性领域未改性的沥青道路在使用过程中会出现高温软化、低温开裂、车辙、老化、疲劳等问题,使用沥青改性剂可以有效解决上述问题.SBC分散在沥青中能形成三维网状结构,使沥青的路用性能大幅度提高,是效果良好的沥青改性剂.SBS是目前世界上使用最为广泛、效果最佳的沥青改性剂.文献:13]探究了四种不同苯乙烯含量和分子构型(线型/星型)的SBS对改性沥青常规性能、形态、热行为、结构的影响,其中苯乙烯含量30%,线型的SBS性能最优,分布均匀•文献:14&通过频率扫描测试、粘性测试与荧光显微镜观察,30%苯乙烯含量的SBS 具有最佳的粘弹性功能与最高的粘性.随着SBS 苯含增加#改沥增加#容差•文献%15]研究了SBS与沥青对SBS分散度及改沥能的#显微镜#用高芳V含量和低沥青质含量的沥青可以改善SBS 在沥青中的分散,当SBS中苯乙烯含量为30%时,粒度分布曲线最窄,改性沥青的性能得到改善.随着沥青中SBS含量的增加,粒度分布曲线变宽,改性沥青的软化点增加,渗透率和延展性降低.SEBS 比SBS具有更好的耐老化性能,也适用于道路改性,但路用性能不足,价格偏高.文献:16]用聚乳酸(PPA)改性后的SEBS改性沥青来降低成本,采用0.8%的PPA代替2%的SEBS,老化前后的软化点提高,动态剪切流变和弯曲梁流变试验证明材料的高、低温流变性能均有改善,可以采用PPA代替SEBS.形态学观察显示通过PPA凝胶化降低了SEBS和沥青之间的相容性•SEPS在沥青研究中得到运用,但不是作为沥青改性剂使用•文献:17]首次报道了SEPS改性沥青的优异抗车辙性能,经过动态剪切流变,Superpave规范参数和零剪切粘度这两种评价方法都证实了这一点.针对越来越高的环保需求,也出于降低成本的考虑,目前还应用生物沥青、再生料研发自愈合沥青.文献%18]用1%的SBS改性生物沥青有效改善了生物沥度低、混温度低、抗能差的缺点,并且抗老化性能优异•文献:19]将回收的SBS改性沥青(RAP)与沥青混合并评估其性能,又在其中加入再生剂以改善,再生剂中3.4%是沥青质,28.2%是树脂,52.8%是芳V,15.6%是饱和V.研究表明,直接在沥青中添加RAP会降低混合料的防潮性能、韧性及疲劳性能,加入再生剂可改善上述问题.Chung等人%20]制备了含有微胶囊的自愈合沥青,微胶囊中是二甲基苯酚(DMP)或DMP/SBS,壳是尿素/甲醛树脂,含有微胶囊的沥青比不含微胶囊的沥青机械性能好,含有DMP微胶囊的沥青在拉断后7d可恢复原有强度,含DMP/SBS微胶囊的沥青在抗断后仅需3d可恢复原有强度•SEM和X射线照片显示,断裂后微胶囊中的DMP渗出,经聚合成聚苯™,填充裂缝和愈合72南京工程学院学报(自然科学版)2020年3月损伤•4.2热熔胶领域SBC在室温下具有塑料的强度,在高温下又具有流动性,非常适合做热熔胶•在SBC中,S3较SBS在高温流动性、与其他材料的相容性、抗老化性能上都有一定优势,常被用做热熔胶的基底物质,辅以增粘树脂、增塑剂、加工助剂、抗氧剂等制成热熔胶或热熔压敏胶•由于S3本身极性较弱,所以在粘接极性材料时效果不好,这大大限制了其应用.Zhao等人%2!〕通过在温和条件下采用原位过甲酸环氧化法制备了S3基热熔压敏胶,既提高了其粘结极性物质的能力,又避免了传统环氧化法中的开环副反应•研究结果表明,在一定的环氧化温度和过氧化氢/烯桂比率下,环氧化程度与环氧化时间是线性相关的,这可用于调节热熔压敏胶的极性.Xiao等人%22&将S3与EPO号丙烯酸树脂共混,加入适量聚乙二醇、矿物油和C5树脂后,制备两亲性热熔压敏胶以用于透皮给药系统,180。

提高ps冲击强度的常用途径、机理和工艺方法 -回复

提高ps冲击强度的常用途径、机理和工艺方法 -回复

提高ps冲击强度的常用途径、机理和工艺方法-回复提高PS(聚苯乙烯)冲击强度的常用途径、机理和工艺方法引言:聚苯乙烯(Polystyrene,简称PS)是一种常见的热塑性塑料,具有低成本、良好的透明性和加工性能。

然而,由于其脆性较大,常常导致低冲击强度,限制了其在一些应用领域的使用。

因此,提高PS冲击强度成为了一个重要的课题。

本文将逐步介绍提高PS冲击强度的常用途径、机理和工艺方法。

一、常用途径1. 添加韧化剂:通过添加韧化剂,能够增加聚苯乙烯的韧性,从而提高其冲击强度。

常见的韧化剂有增韧剂、弹性体、抗冲剂等。

2. 界面改性:通过改善界面结构,增强填料与基体之间的相容性,能够提高PS的冲击强度。

常见的界面改性方法有偶联剂的使用、表面改性等。

3. 结晶性改性:通过调控聚苯乙烯的结晶行为,能够提高其冲击强度。

常见的结晶性改性方法有添加预晶化剂、共结晶剂等。

4. 多组分共混:将PS与其他聚合物相互共混,形成多组分共混体系,能够通过相容性改善提高PS的冲击强度。

常见的多组分共混体系有PS/ABS、PS/PC等。

二、机理1. 韧化剂机理:韧化剂与聚苯乙烯发生相容作用,能够吸收冲击能量并分散应力,从而提高聚苯乙烯的冲击强度。

2. 界面改性机理:界面改性能够增强填料与基体之间的结合力,通过界面结构的优化,能够分散应力和扩散裂纹,提高聚苯乙烯的冲击强度。

3. 结晶性改性机理:通过控制聚苯乙烯的结晶度和结晶行为,能够调控其脆性,从而提高聚苯乙烯的冲击强度。

4. 多组分共混机理:多组分共混体系中的相容性改善,能够增加聚合物之间的相互作用力,从而提高聚苯乙烯的冲击强度。

三、工艺方法1. 熔融混合:将PS与韧化剂、填料等加入到挤出机或注塑机中进行熔融混合,然后成型出所需产品。

常见的加工工艺有挤出、注塑等。

2. 溶液混合:将PS与溶解韧化剂的溶液混合,通过溶剂挥发的方法将韧化剂固化在PS中,从而达到提高冲击强度的目的。

3. 共混改性:将PS与其他聚合物相互共混,通过熔融共混等方法,形成多组分共混体系,从而提高PS的冲击强度。

无机超细粒子表面聚合物包覆改性研究进展

无机超细粒子表面聚合物包覆改性研究进展

第20卷第3期高分子材料科学与工程Vo l.20,N o.3 2004年5月POLYM ER M AT ERIALS SCIENCE AND ENGINEERING M ay2004无机超细粒子表面聚合物包覆改性研究进展何涛波,陈建峰,毋 伟(北京化工大学教育部超重力工程中心,北京100029)摘要:文中就聚合物对无机粒子表面进行包覆改性的原位聚合方法,包括接枝聚合法和乳液聚合法的研究现状进行了综述。

介绍了接枝聚合法中的预先接枝不饱和基团、预先接枝引发基团以及预先接枝终止基团等方法和乳液聚合法中的无皂乳液聚合法、预处理乳液聚合法以及微乳液聚合法等方法,并分析了它们对无机粒子进行表面改性的优劣。

关键词:包覆;乳液聚合;接枝聚合;原位聚合;无机超细粒子中图分类号:T Q316.343 文献标识码:A 文章编号:1000-7555(2004)03-0013-04 无机粒子作为填充剂在高分子材料领域有广泛的应用,在高聚物中加入微粒状或粉状填料可以降低制品成本或提高材料刚度、耐磨性或赋予制品特殊的性能。

无机粒子在高聚物中的分散程度对复合材料的性能有很大的影响[1]。

未经表面处理的纳米无机粒子虽然粒径较小,但由于无机粒子表面与高聚物之间的差异较大,当其直接填充到聚合物中时会发生团聚而不能很好地分散。

为改善无机纳米粒子与高聚物之间的亲和性,先要对无机粒子进行表面改性。

对无机纳米粒子进行表面改性的方法很多,其中无机粒子表面聚合物包覆改性具有颗粒表面包覆均匀、包覆效果好、改性后颗粒与聚合物相容性好、表面包覆的聚合物定性定量可控等优点,引起了人们的广泛注意和研究。

本文对无机超细粒子表面聚合物包覆改性两大方法(接枝聚合法和乳液聚合法)的研究现状进行了综述。

1 接枝聚合法接枝聚合法是在无机粒子表面上预先接枝上可参与聚合反应的基团或起引发作用的基团或能使聚合反应终止的基团,然后加入单体和引发剂(预先接枝上引发基团时不需加引发剂)进行聚合反应。

ABS及PS_g_GMA对回收PET的改性研究

ABS及PS_g_GMA对回收PET的改性研究

᣹ըᕪᓖ/MPa
ᕟᴢᕪᓖ/MPa
72 53.2
71
53.0
70
52.8
52.6
69
52.4
68
52.2
52.0
670
1
2
3
4
PS-g-GMA⭘䟿/%
图1 PS-g-GMA用量对rPET/PS-g-GMA/ABS力学性能的影响 Fig.1 Effect of PS-g-GMA content on mechanical properties of rPET/
善rPET制 品 的 冲 击 性 能,弥 补ABS树 脂 耐 溶 剂 性 以及耐热性较差的缺点,从而获得优良的综合性 能[7]。但ABS为非结晶型聚合物,rPET为结晶型聚 合物,两者在结晶形态和溶解度参数方面均存在差 异[8],相 容 性 较 差。 因 此,需 要 选 择 合 适 的 相 容 剂 来改善两种体系相界面的结合力,提高共混物的形 态稳定性、力学性能和加工性能[9]。本实验以rPET 为基体材料、ABS为增强材料、甲基丙烯酸缩水甘 油酯接枝聚苯乙烯(PS-g-GMA)为增容剂,制备了 rPET/ABS共混物,用SEM观察了共混物的形态结 构,用DSC表征了共混物的结晶性能,并对其力学 性能进行了测试。
关键词 : 回收聚对苯二甲酸乙二醇酯;丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物;甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚苯乙烯;共混物
Key words : Recycled PET; ABS; PS-g-GMA; Blend
中图分类号 : TQ323.41;TQ325.2
文献标识码 : B
随着食品、饮料行业的快速发展,聚对苯二甲 酸 乙 二 醇 酯(PET)已 广 泛 应 用 于 矿 泉 水、碳 酸 饮 料、果汁等的包装中,而PET包装瓶大部分为一次 性使用,废弃后造成了资源浪费和环境污染[1-2]。将 回收PET(rPET)瓶料和其他聚合物进行共混改性, 既能改善其物理力学性能,降低生产成本,提高经 济效益,又可减少环境污染,降低能耗,符合低碳经 济发展方向。

PPS的主要性能、聚丙烯PP的物理改性、PS物理和化学性能指标

PPS的主要性能、聚丙烯PP的物理改性、PS物理和化学性能指标

PPS的主要性能耐热性能优异:其熔点超过280℃,热变形温度超过260℃,长期使用温度为220-240℃。

在空气中于700℃降解在1000℃惰性气体仍保持40%的重量,短期耐热性和长期连续使用的热稳定性均优于目前所有的工程塑料。

经特殊改性的品种,热变形温度可达350℃以上。

自身具有阻燃性:聚苯硫醚阻燃性可达到UL94-0级,氧指数(LOI)>57%。

聚苯硫醚自身的化学结构使其具有良好的难燃烧性能,无需加入阻燃剂。

机械性能好:其刚性极强,表面硬度高,洛氏硬度>100HR,拉伸强度>170 MPa ,弯曲强度>220MPa,缺口冲击强度>16 MPa,弯曲模量>3.5×104,并具有优异的耐蠕变性和耐疲劳性。

耐化学药物性能优异:目前尚未发现可在200℃以下溶解聚苯硫醚的溶剂,对无机酸、碱和盐类的抵抗性极强。

尺寸稳定性好:成型收缩率很低,小于0.0025%,吸收率小于0.05%,线性热膨胀系数也小。

在高温、高湿条件下仍表现出良好的尺寸稳定性。

故在机械、化工、仪器、仪表和航空、航天、舰船等各个方面都具有广泛用途。

电性能优:聚苯硫醚在高温、高湿、高频条件下仍具有优良的电性能,其体积电阻率为1×1016Ω.cm,表面电阻率为1×1015Ω,电气强度>18KV/mm.耐磨性突出:通过填充氟树脂和碳纤维等润滑剂,可大幅度提高其耐磨性,摩擦系数在0.01-0.02。

耐辐射:耐辐射达到Gy 1×108,是其它工程塑料无法比拟的新材料,是电子、电气、机械、仪器、航空、航天、军事等领域特别是原子弹、中子弹耐辐射唯一理想的优良材料。

加工性能好:PPS树脂的熔体粘度低,流动性好,极易与玻纤润湿接触,因此填充填料容易,用其制备的玻纤或无机填料增强注塑级粒料,具有极高抗伸缩性,抗冲击性,抗弯曲及延展性。

在其熔点以上可以统一成形。

与金属和非金属粘接性能好:PPS特别对玻璃、铝、钛、不锈钢等具有非常高的粘结强度,附着力达到1级。

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密级公开学号2衡水学院毕业论文PS/无机纳米粒子共混改性研究论文作者:姜波指导教师:李丽霞系别::应用化学系专业应用化学年级:2009级提交日期:2013年5月20日答辩日期:2013年6月2日毕业论文学术承诺本人郑重承诺:所呈交的毕业论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不存在抄袭情况,论文中不包含其他人已经发表的研究成果,也不包含他人或其他教学机构取得的研究成果。

作者签名:日期:毕业论文使用授权的说明本人了解并遵守衡水学院有关保留、使用毕业论文的规定。

即:学校有权保留或向有关部门送交毕业论文的原件或复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公开论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文及相关资料。

作者签名:指导教师签名:日期:日期:ﻬ论文题目:PS/无机纳米粒子共混改性研究摘要:聚苯乙烯具有优良的使用性能,但是其耐环境应力、冲击性能及耐溶剂性能较差,热变形温度较低(70~98℃),使它的应用受到限制。

许多研究者利用不同材料对聚苯乙烯进行了改性研究。

本文采用硅烷偶联剂对纳米TiO2进行了表面有机改性,采用熔融共混的方法制备了聚苯乙烯/TiO2纳米复合材料。

并测试其拉伸强度、冲击性能和维卡软化温度,结果证明,纳米复合材料的拉伸强度先增大后减小,改性后纳米TiO2添加量为0.9wt%时,材料的拉伸击强度达到最大值35.7 MPa;冲击强度先增大后减小,改性后纳米TiO2添加量为0.9wt%时,材料的冲击强度达到最大值2.91 kJ/m2;随着纳米TiO2量的增加维卡软化温度降低,但是幅度不大。

关键词:纳米TiO2;聚苯乙烯;拉伸强度;冲击强度;维卡软化温度Title:PS / INORGANICNANOPARTICLESBLENDING MODIFICATION RESEARCHAbstract:Polystyrene has excellent performance, butits resistan ce to environmental stress, impact properties and poorsolventres istance, heat distortion temperatureis low(70~ 98 ℃),sothatits applicationis limited.Many researchersuse different m aterials forthemodification of polystyrene.In this paper, TiO2nanoparticles were surfacemodified bysilanecoupling age nt,polystyrene/TiO2nanocomposites were preparedby melt blending met hod system.The tensile strength, impact resistance and vicat softening temperature were tested.Experimental results show thattheten sile strength of nanocompositeswas increased first and then decrea sed,the tensile impact strengthreachedthemaximum value35.7 MPawhen the modifiednano TiO2optimumwasadded0.9 wt%. I mpactstrength was also increased first andthen decreased,the im pact strengthofthecompositereaches the maximum value2.91 kJ/m2when the modifiednano TiO2was added 0.9 wt%. Vicat softening t emperature was reduced,butvaried little.Keywords:Nano TiO; Polystyrene;Tensile strength; Impact stren2gth; Vicat softeningtemperature目录摘要 (I)AbstractﻩII1 绪论 (1)1.1聚苯乙烯概述ﻩ11.1.1 聚苯乙烯优缺点·····································································11.1.2聚苯乙烯的应用1ﻩ1.2国内外研究进展 (2)1.3课题研究意义和研究内容 (3)2 实验部分 (4)2.1 实验仪器与药品ﻩ42.2纳米TiO2的修饰4ﻩ2.3 聚苯乙烯/TiO2纳米复合材料的制备5ﻩ2.4 聚苯乙烯/TiO2纳米复合材料性能的研究 (5)3实验结果及讨论 (6)3.1拉伸性能测试ﻩ63.1.1 纳米TiO2加入量对拉伸强度的影响 ·········································63.1.2 纳米TiO2加入量对断裂伸长率的影响 (7)3.2冲击强度测试ﻩ73.3维卡软化温度的分析ﻩ910结语ﻩ参考文献 ·································································································11 12致谢ﻩ1绪论1.1聚苯乙烯概述聚苯乙烯(PS)是指由单体苯乙烯经自由基聚合反应而成的一种聚合物。

玻璃化温度80-90 ℃,非晶态密度1.04-1.06 g/cm3,晶体密度 1.11-1.12g/cm3,熔融温度240℃,电阻率为10.20-10.22Ω·m[1]。

PS的化学稳定性较差,可以被多种有机溶剂(如:芳烃、卤代烃等)溶解,被强酸强碱腐蚀,不抗油脂,在受到紫外光照射后易变色。

PS主要分为通用级聚苯乙烯,高抗冲级聚苯乙烯和发泡聚苯乙烯,属五大通用热塑性合成树脂之一[2]。

1.1.1聚苯乙烯优缺点优点:聚苯乙烯具有透明、成型性好、刚性高、化学性能及电绝缘性优良、低吸湿性和价格低廉等优点。

缺点:聚苯乙烯质脆,冲击强度不高,耐环境应力开裂及耐溶剂性能、耐热性能差,导电性能差[3]。

1.1.2聚苯乙烯的应用对PS进行改性,不仅改善了PS的性能,除了作为工程塑料材料以外,同时也扩大了其它方面的应用领域。

包装材料淀粉接枝PS加工成膜、包装材料等,其外观、降解性能理想,如20%-30 %的淀粉接枝PS制成瓶子的强度与通用PS塑料瓶类似。

淀粉接枝PS与PS共混型一次性快餐用具、包装盒等,气密性和机械强度高,成本低,户外直接照射降解快,土埋降解亦佳。

胶粘剂PS的分子结构中含有苯环,刚性大,与极性物质的粘结性较差。

用PS制得胶粘剂的强度差,且胶层硬而脆,需加入改性剂进行处理。

在PS大分子链上引入极性基团,使其相互交联形成酯类聚合物,明显改善了对极性物质的粘结性。

防水涂料李良波等研究了用丙烯酸接枝改性废PS泡沫塑料,与石油沥青共混,制得水乳性防水涂料,用作建筑物层顶防水材料。

实验结果表明,丙烯酸可增强乳化效果,比单纯PS改性材料柔韧性好,也可改善涂料的附着与成膜性能,涂料的性能指标达到防水涂料的要求。

农用薄膜塑料PS、PVC及PE与农药混合制成农用薄膜,覆盖在农作物上,可缓慢释放出农药;或将药物直接包封在塑料中,通过表面微孔释放。

在各种农药缓/控释剂中,工艺较成熟、品种较多、生产量较大的仍然是微胶囊剂。

它是通过物理或化学方法使农药和其它物质分散成微米级微粒,然后用聚合物包裹和固定起来,形成具有一定包覆强度并能缓/控释原药的半透膜胶囊。

囊经一般为5-200µm,囊皮可以是天然的、半合成的或者合成的高分子化合物,包括蛋白质类、高分子碳水化合物、纤维素类、脂肪酸及其衍生物、无机高分子、乙烯基聚合物、聚酰胺、聚氨酯和聚酯等。

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