sPS间规聚苯乙烯改性
sPSPA6SsPSMTA纳米复合材料的研究
程忠
尿基复合(混)肥料结块的原因及防止措施
杨焕银
由S-NPK复合肥装置生产烟草专用肥
晏正保
有机化工 2,6-二氯苯甲醛的合成与应用
范朝辉等
碳酸丙烯酯脱碳工艺节能降耗的途径
梁锋
浅谈我国炼油产业结构的调整
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STUDIES 0N sPS,PA6,SsPS/MTA NANOCOMPOSITES
LI Huaming,ZHU Fanming,SHEN Zhigang.WANG Jing.LIN Shangan nstitute of Polymer Science.Zhongshan University.Guangzhou 510275
蒙脱土经层间改性剂十一氨基酸处理后(MTA),可将PA6插入其纳米层间,制备 出PA6/蒙脱土插层复合物(MTA.PA6).以SsPS(磺化度为8.65m01%)作为增容剂,将sPS 主体和MTA.PA6共混,即可制备出综合性能优良的新型多组分聚合物一蒙脱土纳米复 合材料(sPS/PA6/SsPS/MTA).X壕f线衍射图(Fig.1)表明形成了剥离型纳米复合材料, 而用未处理蒙脱土(MT)所制各的复合材料(sPS/PA6/SsPS/MT)则未能获得此结构.此外, TEM(Fig.2)观察到sPS,PA6/ssPS,M1’A纳米复合材料中,蒙脱土片层厚度约为50 nm,且 较均匀分散在聚合物基体中.DMA研究结果表明(Fig.3),纳米复合材料的储能模量明显 增大,同时纳米复合物申sPS和PA6两组分之间相容性提高.相容性变好的原因可能是
苯乙烯及其聚合物
聚苯乙烯及共聚物概述2006-10-13 14:16:03 【文章字体:大中小】打印收藏关闭抗冲聚苯乙烯采用苯乙烯与橡胶进行接枝共聚的方法生产。
得到的产品由分散的橡胶相及连续PS相组成,橡胶的引入使PS的韧性和抗冲击性能提高。
为了使HIPS 在较宽的温度范围内具有较高的抗冲击强度,所用橡胶的玻璃化温度必须低于-50℃。
聚丁二烯橡胶(玻璃化温度-80℃)是苯乙烯塑料最常用的抗冲改性剂,烯丙基氢原子和弱活性的双键可以提供理想的接枝和交联度。
也有使用其他橡胶如丙烯酸酯橡胶、乙烯-丙烯-二烯烃橡胶、聚异戊二烯橡胶等的报道,但是由于这些橡胶的化学活性较低、玻璃化温度不合适等因素还未完全实现工业化。
SAN树脂由苯乙烯和丙烯腈嵌段共聚而成,聚合工艺可为乳液法,悬浮法和本体法。
共聚物中丙烯腈的含量在15%左右,ABS树脂的制备工艺是先浮液法制备不同粒径的聚丁二烯胶乳,然后再于乳液中进行苯乙烯-丙烯睛嵌段共聚,同时接枝共聚聚丁二烯胶粒,之后三元共聚物再和SAN聚合物共混而成,由于共混物SAN分别可用乳液法,悬浮法,本体法制备,因此用SAN和苯乙烯三元共聚物共混而成的ABS 树脂的制备工艺,则分别称为乳液接枝乳液SAN共混工艺,乳液接枝悬浮SAN共混工艺,乳液接枝本体SAN共混工艺。
产品应用聚苯乙烯及其共聚合物可用于通用塑料也可用于工程塑料,主要用于汽车、电子电器、器械部件、建筑、医疗等领域,其中高抗冲聚苯乙烯(HIPS),可用于制造容器的器皿,玩具、小型器具,高分子量聚苯乙烯用做强度发泡材料,间规聚苯乙烯(SPS)用做电子电器部件,汽车部件、医疗器械、汽车冷却泵的叶片,超薄电容器膜;丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合物(ABS)主要用于制造冰箱内箱体,汽车内部件、器具外壳、电器部件、游乐型车、帐篷;苯乙烯-丙烯酸腈共聚物(SAN)主要用于制造耐油、耐化学的器具。
研发趋势聚苯乙烯共聚物除ABS和SAN外,还有一些其他共聚物有工业应用价值。
常见的改性聚苯乙烯材料及应用
常见的改性聚苯乙烯材料及应用
引言
改性聚苯乙烯材料是一类在聚苯乙烯基础上经过改性处理的高性能材料。
通过添加不同的改性剂,可以改善聚苯乙烯的特性,使其在各个领域得到广泛应用。
本文将介绍几种常见的改性聚苯乙烯材料及其应用。
1. 高冲击改性聚苯乙烯
高冲击改性聚苯乙烯(HIPS)是一种通过添加橡胶颗粒的方式改善聚苯乙烯的韧性和抗冲击性能的材料。
HIPS通常具有优异的抗冲击性能和尺寸稳定性,被广泛应用于电子电器、家电和汽车零部件等领域。
2. 阻燃改性聚苯乙烯
阻燃改性聚苯乙烯是一种通过添加阻燃剂改善聚苯乙烯的阻燃性能的材料。
它能够抑制聚苯乙烯的燃烧,防止火灾蔓延。
阻燃改性聚苯乙烯广泛应用于建筑、电子电器和交通工具等领域,提供了更高的安全性。
3. 增韧改性聚苯乙烯
增韧改性聚苯乙烯是一种通过添加增韧剂提高聚苯乙烯的韧性
和抗拉伸性能的材料。
它具有良好的耐寒性和抗冲击性能,被广泛
应用于包装、建筑和汽车行业。
4. 导电改性聚苯乙烯
导电改性聚苯乙烯是一种通过添加导电剂提高聚苯乙烯的导电
性能的材料。
它具有良好的导电性和机械性能,被广泛应用于电子
电器、通讯和汽车行业。
结论
改性聚苯乙烯材料通过添加不同的改性剂,使其具有各种特性,满足不同领域的需求。
高冲击改性聚苯乙烯、阻燃改性聚苯乙烯、
增韧改性聚苯乙烯和导电改性聚苯乙烯是常见的改性聚苯乙烯材料,它们在电子电器、建筑、汽车和通讯等领域有着广泛的应用前景。
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sPS间规聚苯乙烯改性
间规聚苯乙烯改性研究进展一、选题的依据及意义:按照苯乙烯聚合物分子中侧链苯对链骨架空间取向的不同,聚苯乙烯分子有3种不同立体构型,相应地形成了三种聚合物,即无规聚苯乙烯(aPS)、等规聚苯乙烯(iPS)和间规聚苯乙烯(sPS)。
自从Ishihara[1]等用TiCl4/MA CpTiCl3/MAO(Cp 为茂环)合成高结晶度的sPS以来,苯乙烯间规聚合研究受到了重视。
sPS的主要特征是熔点高(270℃),比Ips[2]高40℃,相当于aPS的3倍,与工程塑料尼龙-66相近。
sPS具有结晶性,结晶速度较快,有时被称为高结晶聚苯乙烯。
这种结晶型sPS构成了全新的PS工程塑料系列,它具有优良的耐热、耐化学腐蚀、耐水、耐蒸汽和耐溶剂性,某些性能能与尼龙-66聚苯硫醚(PPS)[3]等工程塑料相匹敌。
并且材料流动性能较好,适合于常规方法加工,如注塑、挤塑,成型产品尺寸稳定性好,目前已有片级、膜级、纤维级和挤管级制品用于汽车保险杠、机械制品、集成电路及印刷电路板等。
新的特殊应用领域还在不断的开拓中,因此具有广泛的应用前景,被看作是复兴苯乙烯行业的希望。
同时,其单体苯乙烯便宜易得,sPS产品的利润可观,目前sPS的价格在2.5~4.0万元/吨左右。
价格相比昂贵的氟塑料具有很大的优势。
然而,sPS分子链刚性较大,导致材料较脆,抗弯、抗冲击强度低,加工流变性较差,因而限制了其广泛应用。
经玻纤增强后的SPS复合材料[4],其综合物性可与其它工程塑料如PET、PBT、PAG6、PPS相媲美。
故此,SPS在汽车工业、膜材料、照相基材、食品容器、电子/电器等方面有广泛应用。
由于sPS分子链的侧链上存在空间位阻较大的苯环,与其它工程塑料相比,韧性相对较差,如何进一步提高sPS的综合力学性能,对sPS应用领域的拓展具有重要意义。
一般纯的sPS主要用作膜材料、纤维等,而要作其他用途必须经过改性。
本文主要详细描述了,近几年来国内外对sPS的改性研究进展,并对其各个方面做了写详细的汇总,并且加以总结概述。
聚苯乙烯的进展及其改性研究
聚苯乙烯的改性研究及其应用现状成型0801班周昌乐 200848030123摘要:主要介绍了聚苯乙烯( PS )的改性方法及其在各领域的应用研究进展。
指出共混改性依然是PS目前主要的改性方法。
强调了随着研究工作的深入,纳米材料改性等新的方法将也将有大的突破,必然伴随着PS应用领域的不断发展。
关键词:共混改性;相容性;控制释放;降解材料;缓释材料Abstract: It mainly introduced the modification methods of polystyrene (PS) and their applications in various fields. Pointed out that the blending modified is still main methods of PS modification at present. Emphasized the research work with deep, nanometer material and so on the new modification methods will will also have big breakthrough, is accompanied by the development of the application field of PS.Key words: Polystyrene;Blending modification;Compatibility;Degradable material;Sustained release material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,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( 7 0 - - 9 8 "C) ,冲击强度也不高。
聚苯乙烯材料的品种
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可发性聚苯乙烯
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可发性聚苯乙烯树脂又称为发泡聚苯 乙烯树脂,简称为EPS, 俗名: 发泡胶(港澳名称), 保利龙(台湾名称), 泡沫(中国大陆名称)。
可发性PS性能
• 物理性能:一种白色珠状颗粒,相对密
度1.05。热导率低,吸水件小。耐冲 击振动、隔热、隔音、防潮、减振。介 电性能优良。
高抗冲PS性能
• • • • • • • • 吸水性(24h)0.10%-0.14%, 电绝缘性好,体积电阻率>1016Ωm。 拉伸强度(MPa) 15~30 伸长率〔%) 35~60 弯曲强度(MPa) 29.4~50 冲击强度(N/M) 0.09~0.16 维卡软化点((℃) 84~100 熔体指数(g/l0min)酯、苯、
甲苯、二氯乙烷、氯仿、不溶于乙醇、 正己烷、环己烷、溶剂汽油等。
EPS用途
• 可发性聚苯乙烯树脂一般可分为普通型、 阻燃型和抗静电型三种类型。 • 一般广泛适用为普通型。广泛应用于建 筑业或水产业(鱼虾箱、海鲜装运)等; 用于健身器材、高档家具、电子产品、 精密仪器等。
聚苯乙烯材料的品种
第三组
聚苯乙烯
普 通 聚 苯 乙 烯
可 发 性 聚 苯 乙 烯
高 抗 冲 聚 苯 乙 烯
间 规 聚 苯 乙 烯
普通聚苯乙烯
• 普通聚苯乙烯树脂为无毒.无臭.无 色的透明颗粒,似玻璃状脆性材料. 其制品具有极高的透明度,透光率 可达90%以上,电绝缘性能好, 易着色.加工流动性好,刚性好及 耐化学腐蚀性好等。 普通聚苯乙烯的不足之处在于性脆, 冲击强度低,易出现应力开裂,耐 热性差及不耐沸水等。
• 随着科技的发展,可发性聚苯乙烯树脂 以可回收再利用,重新制造聚苯乙烯发 泡塑料制品,减少环境污染,保护环境 卫生。
聚苯乙烯(ps)的共混改性
• Teh 和Rudin 将引发剂、偶联剂溶于苯乙烯 单体中,在PE、PS 双螺杆共混挤出时加入 该苯乙烯单体,从而减小了PE 的自身偶联, 增加了PS 和PE 间的接枝反应。Baker 将 RPS、CPE(羟基化PE)、PE、PS 同时 加入双螺杆挤出机中,结果表明该法所得 共混物性能比用PS-g-PE 增容的PS/PE 性 能更好 。
5.4 医药
• 苯乙烯-马来酸酐共聚物、肝素同系物等具 有协同抗肿瘤活性,与常规的小分子抗肿 瘤药物配伍使用能够使复合药物的抗肿瘤 活性增强 。
• 综述:
• 改性后的PS 性能优异,用途广泛,尤其是淀粉与 PS 接枝物可生物降解,利于环境保护,开发应用 前景广阔。近几年来,新的缓释剂品种不断问世, 用于控制释放技术的高分子化合物也日益广泛, 特别是天然高分子材料以其价廉易得更加受到青 睐。但是对于以PS/淀粉为载体的缓释剂的研究还 处于不完善阶段,日后这种以改性聚合物为载体 的可降解性农药的研究必将成为热点问题
5.2 防水涂料
• 用丙烯酸接枝改性废聚苯乙烯(PS)泡沫 塑料,与石油沥青共混,制得水乳型防水 涂料,用作建筑物屋顶防水材料。实验结 果表明,丙烯酸可增大乳化效果,比单纯 PS 改性材料柔韧性要好,也可改善涂料的 附着性能与成膜性能,涂料的性能指标达 到防水涂料的要求
5.3 胶粘剂
• 聚苯乙烯(PS)的分子结构中含有苯环, 刚性大而柔性小,在极性物质表面粘接力 很弱。用聚苯乙烯直接制得的胶粘剂强度 不够且胶层又脆又硬,需加入改性剂进行 改性处理,在聚苯乙烯大分子链上引入极 性基团(如异氰酸酯中的-NCO 基),从而 相互交联形成酯类聚合物,使其对极性表 面有良好的粘接力。结果证明,用异氰酸 酯对聚苯乙烯泡沫塑料进行化学改性制备 的胶粘剂具有较好的粘接性能
聚烯烃及聚苯乙烯的改性研究
聚烯烃及聚苯乙烯的改性研究本文研究了聚乙烯PE、聚丙烯PP和聚苯乙烯PS的改性。
关于聚乙烯PE的改性,研究开发了硅烷交联聚乙烯管材料。
国内交联聚乙烯管材料多数是进口产品,国内产品数量少,质量不稳定,同时未见适合生产交联聚乙烯管材的聚乙烯基料指标的报道。
针对这一问题,本文进行了交联聚乙烯管材料的研发。
从聚乙烯基料、引发剂、接枝剂、催化剂和润滑剂方面,分别研究了他们的选择和用量。
采用一步法工艺,将聚乙烯、引发剂、接枝剂和催化剂等原材料,直接加入到螺杆挤出机中制备硅烷交联聚乙烯。
采用超导核磁共振仪、傅立叶红外光谱仪、示差扫描量热仪等设备进行试样测试。
确定了交联聚乙烯管材的PE基料指标,研究了复合配方体系。
关于聚丙烯PP的改性,在聚丙烯透明性、PPR管材、无纺布纺丝料和双向拉伸料BOPP方面进行了改性研究。
首先研究了聚丙烯的透明改性。
聚丙烯PP属于部分结晶性树脂,球晶较大,透明性差,使得聚丙烯在包装、日用品、医疗器械等领域的应用受到限制。
国内一些单位致力于聚丙烯透明改性的研究,通过加入乙烯单体共聚改性使聚丙烯的透明性有所提高,但是透明度提高程度不大。
本文在聚丙烯加入乙烯单体共聚改性生产无规共聚聚丙烯PPR的基础上,选择以PPR作为基础树脂;加入成核剂,含量为0.3%;再加入分散剂,质量分数为0.05%;使聚丙烯透明性有较大改善,各项指标与国外同类产品相当。
其次,研发了PPR管材料,并进行PPR管材料结构和性能的表征。
采用核磁共振NMR、X衍射仪、差示扫描量热仪DSC、凝胶渗透色谱GPC、红外光谱分析仪等分析仪器对PPR管材料的结构和性能进行研究。
结果表明,PPR 管材料具有典型的无规共聚物序列结构,乙烯在三元序列结构中,较多的以PPE和PEP存在,PPE(8.1%)和PEP(3.8%)含量高,EEE(0.3%)含量低;乙烯分布在共聚物链上,乙烯含量高的共聚物相对分子质量小,乙烯含量低的共聚物相对分子质量大,相对分子量分布宽;乙烯在丙烯聚合时无规插入,使无规共聚物结晶尺寸变小,结晶度、结晶速率和熔点均降低。
间规聚苯乙烯
对间规聚苯乙烯的研究摘要:介绍了间规聚苯乙烯( sPS)的结构与性能,综述了其国内外进展情形和改性方向,展望了其应用前景。
关键词:间规聚苯乙烯结构性能改性处置应用一引言苯乙烯单体由于聚合方式不同,能够制得无规聚苯乙烯(aPS)、全同立构的聚苯乙烯(iPS)和间规聚苯乙烯(sPS)。
1985年,日本出光化学公司以茂金属催化剂成功研制了新型间规聚苯乙烯(sPS),它具有熔点高、结晶速度快、弹性模量高、绝缘及抗溶剂性能优良等特点。
正是这些特性使sPS步入了工程塑料的行列,与聚酯、尼龙及其它耐热性工程塑料相对抗,显示出极为广漠的应用前景。
目前,日本出光公司和美国Dow公司已生产出预商品化的产品。
二 sPS的晶体结构与性能sPS利用的原料和 aPS相同,aPS是苯乙烯的无规共聚物,如以下图所示,苯环在分子主链双侧无规排列,而sPS中苯环在分子主链双侧间规有序排列,正是如此一种构型使得其具有较强的结晶能力,也正是因为其较高的结晶度,使得其比aPS有着更高的耐热性、耐化学性、尺寸稳固性及优良的电气性能等特点。
sPS具有超级复杂的同质多晶现象。
许多研究者运用X-射线衍射、傅里叶转变红外光谱、固体核磁共振和电子衍射等来研究sPS中各类结晶单元结构、链构象和它们与结晶条件的关系。
结晶进程中形成何种晶型可通过热、力、溶剂等的作用来操纵。
具有平面锯齿形构象的α和β晶型可通过热和应变致使的结晶进程而形成,其中α晶型为六方晶型,其晶胞尺寸为a = ,β晶型为斜方晶系 ,晶胞尺寸为a = , b =。
而具有螺旋型构象的δ和γ晶型那么可通过溶剂的作用来形成。
sPS熔点高(264-277℃),结晶速度快,结晶度在50%左右,呈剪切变稀的流变性;还具有高弹性模量、高电绝缘性能、较高的尺寸稳固性和低比重等良好性能(见下表)。
三 sPS的改性处置尽管sPS具有耐热性高、耐化学性好、密度低、湿度灵敏性低等优势,但它也存在着脆性大等缺点,因此纯的sPS要紧用作薄膜和纤维,若是要用作其他场合,就必需通过增韧、增强和合金化等改性处置。
聚苯乙烯树脂及塑料概述
聚苯乙烯树脂及塑料概述聚苯乙烯(Polystyrene,PS)是由苯乙烯单体经聚合反应制得的高分子化合物,是一种广泛使用的热塑性树脂,全球每年生产规模达数百万吨,是产量仅次于PE、PVC和PP的通用树脂。
最早在1836年德国药剂师E.Simon从天然树脂中得到了一种挥发性的油,这种油受热或长时间放置可以固化,这就是PS,但当时认为是氧化物。
20世纪30年代,为备战需要,德国加快了工业生产苯乙烯和苯乙烯聚合物的开发工作,1933年法本公司开发了连续本体聚合生产PS的工业生产技术。
美国于1938年开发了苯乙烯釜式本体聚合工业生产技术。
在50年代初DOW化学公司推出高抗冲聚苯乙烯商品(HIPS),1953年美国研发了ABS树脂,并于1958年建厂投产。
1.聚苯乙烯的结构和分类PS的结构式如下:PS一般为头尾结构,主链是饱和碳链,侧基交替连接着苯环,分子结构不对称,大分子链运动困难。
由于苯环的存在,PS具有较高的玻璃化转变温度(80~82℃)。
侧苯基的存在使PS的化学活性较大,苯环所能进行的特征反应如氯化、硝化、磺化等PS都可以进行。
此外,侧苯基可以使主链上α-氢原子活化,在空气中易氧化生成过氧化物,并引起降解,因此制品长期在户外使用易变黄、变脆。
PS的侧苯基在空间的排列为无规结构,导致PS为无定形聚合物,具有很高的透明性。
因PS主链为饱和的烃,具有良好的电绝缘性,吸湿性小,可用于潮湿环境中。
PS分为:普通聚苯乙烯(GPPS)、发泡聚苯乙烯(EPS)、高抗冲聚苯乙烯(HIPS)及间规聚苯乙烯(sPS)。
PS的共聚物系列品种有:丙烯腈/苯乙烯(AS),丙烯腈/丁二烯/苯乙烯(ABS)、丙烯腈/丙烯酸酯(AAS)、甲基丙酸甲酯/丁二烯/苯乙烯(MBS)等。
每个品种中又有许多品级。
2.普通聚苯乙烯(GPPS)GPPS树脂属无定形高分子聚合物,其分子链的侧基为苯环,苯环为大体积侧基,其无规排列决定了聚苯乙烯的物理化学性质,如透明度高、刚度大、玻璃化转变温度高、性脆等。
聚苯乙烯常见的改性方法
聚苯乙烯常见的改性方法第一篇: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PS PS/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。
sPS间规聚苯乙烯改性翻译
毕业设计(翻译)题目:间规聚苯乙烯环氧树脂的韧性系别材料工程系专业名称高分子材料与工程班级学号 088102108学生姓名陈东东指导教师钟卫二O一二年五月材料科学学报 22,2003,507 - 512杂志间规聚苯乙烯环氧树脂共混的韧性C. F. KORENBERG∗,A. J. KINLOCH,A. C. TAYLOR机械工程学系,帝国科学,技术和医学学院,展览路,伦敦,英国,SW7 2BX E-mail: c.korenberg@E-mail: a.kinloch@E-mail: a.c.taylor@J. SCHUTInstitute of Polymer Research, Hohe Strasse 6, Dresden, 01069, GermanyE-mail: schut@ipfdd.de当热固性聚合物(如环氧粘结剂)固化时,一般情况下拥有高交联密度。
此属性导致这种材料显示出良好的热稳定性,较高的弹性模量和蠕变特性,和优异的粘接性能。
这些性质导致它们被广泛作为工程纤维复合材料的粘合剂使用,不幸的是,高交联密度也导致了低延展性和较低的断裂韧性。
为了提高热固性聚合物的韧性,最好的途径是通过与低分子量橡胶混合,使橡胶固化后发生相分离,并与橡胶环氧树脂共混。
通过橡胶增韧的环氧树脂往往拥有优秀的断裂性能。
然而,随着橡胶含量的下降,一定程度上增加了材料在高温条件下的吸水率。
当为胶粘剂时,应用在模数和温度上的这样的减退阻挠通常是没有意义的,这些作用,可能导致的纤维在综合应用时,是复合材料不能接受的减退。
因此,一种已经被报道的替代方法用环氧树脂来增加韧性已经被证明是可行的。
这种方法是根据混合热固性树脂和热塑性聚合物相分离后固化的阶段此时,热塑性相有一个相对较好的热稳定性和较低的水吸收性。
热塑性塑料的性质,通常由醚,砜,甲醚酰亚胺,等的官能团影响而形成不规则的聚酯。
本文主要通过使用新型热塑性塑料和环氧树脂的混合来增加韧性,已经被证明是可行的,相比以前的研究通过使用低浓度的热塑性树脂来提高韧性有很大的提高。
填充间规聚苯乙烯的结晶行为与晶型研究
填充间规聚苯乙烯的结晶行为与晶型研究赵翔陆明麦堪成*(中山大学材料科学研究所广州510275)摘要:用示差量热扫描法和X射线粉末衍射研究了滑石粉等四种无机填料对间规聚苯乙烯(sPS)结晶行为和晶型的影响,并对苯乙烯(St)与丙烯酸(AA)及马来酸酐(MAH)双单体接枝(PS-g-AA和PS-g-MAH)改性滑石粉填充sPS复合材料的结晶行为和晶型进行深入研究,并对晶型改变影响原因进行了讨论。
结果表明,未经改性的滑石粉对sPS有明显的异相成作用,但对sPS晶型没有影响,而经St与AA(或MAH)接枝改性的滑石粉在较低熔融温度下可诱导sPS形成β晶。
关键词:间规聚苯乙烯无机填料滑石粉结晶行为晶型前言间规聚苯乙烯(sPS)是由日本出光公司在1985年首先合成的一种新型工程塑料。
sPS具有耐热性优良(熔点高达270℃),密度低、尺寸稳定、耐热性、耐溶剂性好等诸多优点,因而引起广泛关注sPS存在复杂的同质多晶现象[1~4],有4 种稳定的晶型, 即α、β、γ和δ晶型。
α和β型晶体的分子链构象是全反升高,α晶减少,而β晶含式的平面锯齿构象, γ和δ的分子链构象为s (2/1) 2螺旋构象[2]。
Woo等[5]研究表明,Tmax量增多。
在最高熔融温度(T)为280℃左右时,α和β两种晶型共存;T max低于280℃时有利于α晶的生长, 而升高maxT max有利于β晶的生长。
sPS的脆性限制了其广泛应用。
一般纯sPS主要用作膜材料、纤维等, 而要作其他用途必须经过改性。
sPS 改性主要包括共混改性[5-11]和共聚改性[16-22]。
而无机填料填充改性sPS则少有报道。
本实验用熔融共混法制备了无机填料填充sPS复合材料,并对其结晶行为和晶型进行了研究。
实验部分1.原材料sPS:Dow化学有限公司二氧化硅(SiO):德国DEGUSSA公司生产,牌号Aerosil 3802基金项目:中山大学化学与化学工程学院第六届创新化学实验与研究基金,基金编号:200630第一作者:赵翔,本科,中山大学化学与化学工程学院02级化学专业*通讯作者。
陈东东论文摘要0517sPS间规聚苯乙烯改性
间规聚苯乙烯改性研究进展学生姓名:陈东东班级:0881021指导老师:钟卫摘要:间规聚苯乙烯(sPS)是用茂金属催化剂合成出来的一种新型结晶聚合物。
与通用聚苯乙烯相比,具有许多优良的特性:(1)sPS具有熔点高,约270℃;(2)结晶度高,结晶速率快;(3)耐热性好、耐化学行以及尺寸稳定性好和优良的电气性能。
其应用领域非常之广泛,在汽车工业,膜材料,食用容器,电子,电器等领域具有广阔的应用前景。
但是sPS的脆性较大,而且分子中缺少极性基团,因此,改善sPS 的抗冲击性能,提高其极性一直是广大科技工作者致力解决的课题。
随着人们的对sPS的深入研究,新的特殊应用领域还在不断的开拓中,因此具有广泛的应用前景,被看作是复兴苯乙烯行业的希望。
同时,其单体苯乙烯便宜易得,sPS产品的利润可观,目前sPS的价格在2.5-4.0万元/吨左右。
价格相比昂贵的氟塑料具有很大的优势。
本综述,致力于对sPS国内外的最新改性的研究进展,试图能通过查阅大量文献大概的描绘出sPS改性发展的各个阶段所取得的进展。
本文详细的描述了各种改性方法,从传统的化学改性,接枝改性,嵌段共聚,共混改性等等,到时下研究比较热的小分子单体改性,以及新兴的纳米改性等。
希望通过本文对各种文献的总结,能够对sPS的应用以及未来的改性研究方向做一个概括。
并最终使sPS的研究成果服务于国民经济的发展。
关键词:间规聚苯乙烯,改性,接枝,共聚,指导老师签名:Progress in Modification of Syndiotactic PolystyreneStudent name: Dong dong Chen Class:0881021Supervisor: Zhong WeiAbstract:Syndiotactic polystyrene (sPS) is a new engineer polymer. Which has been prepared by metallocence catalysts .Compared with the general polystyrene,sPS has many excellent properties, such as high melting point (about270℃),high degree of crystallinity and rapid crystallization rate, excellent chemical and heating resistance along with its stablity in dimension and excellent properties in electricity,which make sPS an attractive engineer polymers and have been used in many regions,such as automobile,film and electric circum. But its inherent brittleness and polar group absence in molecules signify -cantly limit some end uses. There are two problems,including its nonpolar and brittleness,to solve . How to improve the polarity and the impact strength is crucial to modifications of sPS.With the development of technology, people have more research on sPS. There are some more special regions that sPS can be used .And it is to be thought the hope of the polystyrene. At the same time, styrene monomer is cheaper than other plastics. So it is easier to have large profit form the sPS’s business. Then sPS’s cost is just twenty five thousand per ton. Compared with the more expensive fluorine plastics, sPS has more advantages.In this paper, I focused on the latest advance modification research in our country and foreign. And I hope I can describe an outline of sPS’s advanced research in the history by consulting large data. And then I summarized many modification methods, from the traditional methods to the new type, such as: chemical modification, grafting modification, Block copolymerization, blending modifications, and so on. Finally, I hope that through my hard work summarized many literatures I can make a conclusion of sPS’s development in the future.Keyword: syndiotactic polystyrene、modification、grafting、polymerization、Signature of Supervisor:。
改性聚苯乙烯是什么
改性聚苯乙烯是一种经过改性处理后具有优良性能的聚合物。
在改性聚苯乙烯加工过程中,通常会添加各种添加剂,以改善其机械性能、热稳定性、耐候性等特性。
改性聚苯乙烯具有出色的机械性能,其强度和刚度高于传统的聚苯乙烯。
这使得改性聚苯乙烯在工程领域得到广泛应用,用于制造高强度结构件。
同时,改性聚苯乙烯还具有良好的耐冲击性,可以承受较大的冲击载荷而不发生破裂,因此在汽车零部件、电子设备外壳等需要抗冲击性能的领域有着重要的应用价值。
热稳定性是改性聚苯乙烯的另一个重要特性。
通过添加热稳定剂等添加剂,可以有效提高改性聚苯乙烯的热稳定性,使其能够在高温环境下保持稳定的性能。
这使得改性聚苯乙烯在电子电器领域得到广泛应用,用于制造高温耐受的电子元件、绝缘材料等。
此外,改性聚苯乙烯还具有优秀的耐候性。
在户外环境中,聚苯乙烯往往会受到紫外线、氧气等外部环境的影响,导致材料的老化和性能的下降。
通过添加抗氧剂等添加剂,可以有效提高改性聚苯乙烯的耐候性,使其能够在户外环境中长时间使用而不发生老化。
改性聚苯乙烯在建筑、汽车、电子电器等领域有着广泛的应用。
在建筑领域,改性聚苯乙烯用于制造隔热材料、保温材料等,能够有效提高建筑物的节能性能。
在汽车领域,改性聚苯乙烯常用于制造汽车内饰件、外观件等,能够提高汽车的安全性和外观质感。
在电子电器领域,改性聚苯乙烯广泛应用于电子元器件、绝缘材料等,能够提供良好的保护性能和电气绝缘性能。
综上所述,改性聚苯乙烯是一种经过改性处理后具有优良性能的聚合物。
它具有出色的机械性能、热稳定性和耐候性,广泛应用于建筑、汽车、电子电器等领域。
改性聚苯乙烯的应用不仅能提高产品的性能和质量,还能满足人们对于节能、安全和环保的需求。
随着科技的发展和人们对材料性能要求的不断提高,相信改性聚苯乙烯在未来会有更广阔的应用前景。
改性聚苯乙烯是什么材料
改性聚苯乙烯是一种广泛应用于工程领域的材料,它具有优异的物理性能和化学稳定性。
该材料的改性可以通过添加不同的添加剂或改变聚合工艺来实现,从而赋予聚苯乙烯不同的性能和用途。
下面将对改性聚苯乙烯的性质、应用和优势进行介绍。
改性聚苯乙烯具有良好的力学性能,例如高强度和刚度,使其成为结构材料的理想选择。
它具有较高的抗冲击性,耐磨性和耐温性能,适用于制造各种耐用的零部件和设备。
此外,改性聚苯乙烯还具有良好的耐化学腐蚀性能,可在各种恶劣环境中稳定工作。
由于其优越的性能,改性聚苯乙烯在汽车、电子、建筑、包装和医疗等多个行业得到广泛应用。
在汽车行业,它被用于制造车身部件、内饰件和发动机零部件。
在电子行业,它是制造电子器件、绝缘材料和电磁屏蔽材料的重要材料。
在建筑行业,改性聚苯乙烯被用作保温材料,具有优异的保温性能和耐久性。
在包装行业,它被用于制造轻便耐用的包装材料,保证产品的安全运输。
在医疗行业,改性聚苯乙烯被广泛应用于医疗器械、手术工具和医用耗材的制造中。
改性聚苯乙烯相比于传统材料具有许多优势。
首先,它具有较低的成本,可以大规模生产,满足各行业对材料的需求。
其次,改性聚苯乙烯具有较轻的重量,可以减轻结构部件的负荷,提高产品的使用效率。
此外,它还具有较好的绝缘性能和耐候性,适用于室内外各种环境条件下的使用。
最重要的是,改性聚苯乙烯是一种可回收利用的材料,符合环保要求。
然而,改性聚苯乙烯也存在一些局限性。
首先,它的耐热性和耐溶剂性相对较差,不能用于高温和腐蚀性环境下的工作。
其次,改性聚苯乙烯在长期受紫外线照射下容易发生老化和变色。
此外,对于特殊要求的产品,需要根据具体需求进行定制改性。
综上所述,改性聚苯乙烯是一种具有良好物理性能和化学稳定性的工程材料,广泛应用于汽车、电子、建筑、包装和医疗等行业。
它的优点包括高强度、良好的耐磨性和耐化学性能,同时还具有低成本、轻质和可回收利用的优势。
尽管存在一些局限性,但通过定制改性可以进一步满足不同领域对材料性能的需求。
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间规聚苯乙烯改性研究进展一、选题的依据及意义:按照苯乙烯聚合物分子中侧链苯对链骨架空间取向的不同,聚苯乙烯分子有3种不同立体构型,相应地形成了三种聚合物,即无规聚苯乙烯(aPS)、等规聚苯乙烯(iPS)和间规聚苯乙烯(sPS)。
自从Ishihara[1]等用TiCl4/MA CpTiCl3/MAO(Cp为茂环)合成高结晶度的sPS以来,苯乙烯间规聚合研究受到了重视。
sPS的主要特征是熔点高(270℃),比Ips[2]高40℃,相当于aPS的3倍,与工程塑料尼龙-66相近。
sPS具有结晶性,结晶速度较快,有时被称为高结晶聚苯乙烯。
这种结晶型sPS构成了全新的PS工程塑料系列,它具有优良的耐热、耐化学腐蚀、耐水、耐蒸汽和耐溶剂性,某些性能能与尼龙-66聚苯硫醚(PPS)[3]等工程塑料相匹敌。
并且材料流动性能较好,适合于常规方法加工,如注塑、挤塑,成型产品尺寸稳定性好,目前已有片级、膜级、纤维级和挤管级制品用于汽车保险杠、机械制品、集成电路及印刷电路板等。
新的特殊应用领域还在不断的开拓中,因此具有广泛的应用前景,被看作是复兴苯乙烯行业的希望。
同时,其单体苯乙烯便宜易得,sPS产品的利润可观,目前sPS的价格在~万元/吨左右。
价格相比昂贵的氟塑料具有很大的优势。
然而,sPS分子链刚性较大,导致材料较脆,抗弯、抗冲击强度低,加工流变性较差,因而限制了其广泛应用。
经玻纤增强后的SPS复合材料[4],其综合物性可与其它工程塑料如PET、PBT、PAG6、PPS相媲美。
故此,SPS在汽车工业、膜材料、照相基材、食品容器、电子/电器等方面有广泛应用。
由于sPS分子链的侧链上存在空间位阻较大的苯环,与其它工程塑料相比,韧性相对较差,如何进一步提高sPS的综合力学性能,对sPS应用领域的拓展具有重要意义。
一般纯的sPS主要用作膜材料、纤维等,而要作其他用途必须经过改性。
本文主要详细描述了,近几年来国内外对sPS的改性研究进展,并对其各个方面做了写详细的汇总,并且加以总结概述。
二、国内外研究概况及发展趋势:20世纪80年代初,德国汉堡大学[5]Kaminsky等发现,金属茂Cp2MCl2(M=Ti、Zr、Hf)与三甲基铝的部分水解产物-三甲基铝氧烷(MAO)作用,可以得到高活性间规聚合催化剂-金属茂催化剂,sPS[4]也引起人们高度重视。
在这以前,sPS是用苯乙烯α-甲基苯乙烯[6]和其它苯乙烯衍生物在实验室中用阳离子催化剂如(Et)2、TiCl4、AlCl3、SnCl4和各种金属的三甲基苯盐或阴离子引发剂如n-C4H9Li、萘基钠、萘基钾和萘基铯制备的。
但因为聚合条件苛刻,且sPS产率低、聚合速度慢、大多数品种不可能工业化。
1985年日本出光兴产公司(IdemitsuKosan .)Ishihara[1]合成了间规聚苯乙烯[7]后,立即引起企业和研究机构的广泛兴趣。
1988年日本出光兴产公司与美国DOW公司联合开发sPS生产工艺,并获得成功[8]。
日本出光兴产公司于1996年10月建成5千吨级sPS生产装置。
美国DOW化学公司于1999年在德国建成年产万吨的工业化装置,并开始出售产品,商品名为QuestraTM。
韩国三星综合化学公司(Samung General ChemicalsCo.)也于1995年开始进行sPS 的研究工作,具有自主知识产权的高活性茂金属催化剂和聚合工艺,目前已进入中试阶段。
国内已有中石化上海石油化工研究院、中山大学、中科院化学所、中石化石油化工科学研究院、中科院长春应化所等单位在进行间规聚苯乙烯的研究工作,但目前尚处于实验室催化剂的研制及聚合工艺的探索阶段,少数单位的研究已达到了中试的起步阶段。
间规聚苯乙烯(sPS)的性质前面已经提到关于间规聚苯乙烯(sPS)的物理性质,主要体现在高熔点(270℃),高耐化学腐蚀、耐热、耐水、耐蒸汽和耐溶剂性以及卓越的可加工性能。
并且该聚合物结晶度高,热稳定性好,具有复杂的多晶型和多重熔峰。
到目前为止,(sPS)间规聚苯乙烯有四种稳定的晶型:α、β、δ和γ型。
其中以大球晶形态存在的sPS更易具有脆性的缺点。
许多文献已报道了sPS中的各种结晶单元结构、链构象以及它们与结晶条件的关系,这对改善sPS力学性能具有一定指导意义。
其表现出比较复杂的多晶行为[9],主要来自两方面的因素,即单个高分子链的构象和高分子链苯的堆积。
有关于间规聚乙烯(sPS)的结晶性的详细研究将在正文中加以讨论。
sPS熔点高(264~277℃),结晶速度快,结晶度在50%左右,呈剪切变稀的流变性;还具有高弹性模量、高电绝缘性能、较高的尺寸稳定性和低比重等良好性能(见表1)间规聚苯乙烯(sPS)的改性方向sPS优良的性能使其成为极具广阔前景的工程塑料,但脆性大又限制了它的应用。
因此需要对它进行改性。
目前常用的改性方法有复合增强、共混改性和共聚改性,化学改性,接枝改性[10]等。
表1 sPS的基本物理参数物理参数参数值密度~1.45g/cm3拉伸强度35~132MPa拉伸断裂伸长率%~20%弯曲强度64~185MPaIzod缺口冲击强度7~11KJ/m2热变形温度95~251℃体积电阻率104Ω·cm介电常数~sPS的共混增韧改性共混增韧是高分子材料改性的简便有效的方法之一。
在sPS中需要加入共混改性剂(橡胶弹性体、热塑性树脂)及无机填料等,通过强制的、良好的混合得到力学性能良好且稳定的聚合物共混物。
玻璃纤维复合增强sPS从目前的研究结果来看,加入适量的玻璃纤维、高强纤维等增强材料可改善sPS的性能(见表2)。
表2 玻璃纤维增强后的sPS 与其它热塑性工程塑料的性能比较[6]项目sPS PBT PET N-6,6玻璃纤维加入量/ % 30 30 30 30密度/ g·cm-3吸水率/ %模压收缩率/ %断裂拉伸率/ %断裂强度/ MPa 118 138 152 177弯曲强度/ MPa 185 215 196 255弯曲模量/ MPa 9020 9500 9800 8300缺口冲击强度/ kJ·m- 2 11 9 8 10热变形温度/ ℃()251 210 245 250()269 225 250 262介电常数(1MHz)损耗因子(1MHz)<注:PBT为聚对苯二甲酸丁二醇酯;PET为聚对苯二甲酸乙二醇酯;N-6,6为尼龙-6,6。
橡胶弹性体橡胶弹性体加入塑料sPS中,分散相是橡胶颗粒。
sPS受到外力作用时,橡胶颗粒的第一个重要作用就是充作应力集中中心,诱发大量银纹或剪切带,大量银纹或剪切带的产生和发展要消耗大量能量;橡胶颗粒的第二个重要作用是控制银纹的发展并使银纹及时终止而不致发展成破坏性的裂纹,所以可大大提高材料的冲击强度[7]。
但是,橡胶含量过多,sPS的拉伸、弯曲以及表面强度等指标下降,加工性能变坏,所以其用量要适度。
常用的橡胶有SBR(苯乙烯/丁二烯嵌段共聚物)、SBS(苯乙烯/丁二烯/苯乙烯嵌段共聚物)、SEBS(氢化苯乙烯/丁二烯/苯乙烯嵌段共聚物)、EPDM(乙烯/丙烯/二烯类共聚物)等。
最好用苯乙烯和烯烃的接枝或嵌段共聚物,这类共聚物还可以提高与sPS的相容性[11~14]。
热塑性树脂以PPE(聚苯醚)为主的热塑性树脂具有优异的力学性能和电性能,且与sPS相容性好[4~7]。
除PPE还可加入核壳结构的聚合物[15,16]。
核层物质可以是PBA(聚丙烯酸丁酯)、PEA(聚丙烯酸乙酯)等橡胶类聚合物,壳层可以是一层或两层,多为PS(聚苯乙烯)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、P(MMA/EA)(聚甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸乙酯共聚物)。
核层的橡胶相可以提高共聚体系的强度,而壳层可以改善与sPS的相容性。
无机填料无机填料的加入既能提高韧性也能起到增强作用,比如GF(玻璃纤维)、CF (碳纤维)、云母等。
大多利用GF纤维的高强度来承受应力[8~9]。
苯乙烯与其衍生物共聚一般认为能进行苯乙烯聚合的茂金属催化剂也可进行其衍生物的聚合。
对甲基苯乙烯和卤代苯乙烯是最早研究的单体[17~21]以CpTiCl3、Ti(CH2C6H5)4、Ti(OMe)4为催化剂时只能合成无规对甲基苯乙烯均聚物和有规立构卤代苯乙烯均聚物,而进行共聚时,可得到苯乙烯P对甲基苯乙烯的有规立构共聚物,和苯乙烯P卤代苯乙烯的无规共聚物。
另外还包括,苯乙烯与二烯烃共聚,苯乙烯与α2烯烃共聚,在这里就不做详细说明了。
增容剂改性由于橡胶及无机填料与sPS的相容性较差,须加入增容剂。
其中包括非反应型和反应型的增容剂。
非反应型增容剂主要是嵌段或接枝共聚物,反应型增容剂多是一些含有可与共混组分起化学反应的官能团的共聚物。
如MAH(马来酐)[22];ssPS-H(磺化间规聚苯乙烯)[23],其sPS主链苯环上含有一定量极性的磺酸基。
它们使相界面之间的结合力大大增强,从而提高共混体系的相容性。
sPS的合金化除复合增强、共混改性外,sPS的合金化也是其改性方向之一。
为提高sPS的抗冲击性,在聚合时选用适量的橡胶组分进行接枝聚合,使最终产品中含一定量的橡胶成分,即可满足应用要求。
可以选用的有:在端基有活性聚合基团的大分子单体[24]、芳基烯烃。
文献报道[25]的芳基烯烃有苯乙烯类的甲基苯乙烯(邻、间、对位)、二乙烯基苯等。
多环芳基烯烃类有α-乙烯基萘、4-乙烯基联苯、ρ-乙烯蒽等。
添加芳基烯烃,可以改变聚合物的结晶速度,适合于挤压加工的要求。
还可以将苯乙烯与某些极性单体共聚使sPS具有一些特殊的性能[26~27]。
如马来酸酐、(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸胺、丙烯腈等。
sPS的化学改性SPS的化学改性研究集中在磺化[28~30],溴化[31~32]两个方面。
sPS的化学改性主要有:(1)在sPS分子链侧基苯环或链端引人功能性官能团,其中主要进行的化学反应有卤化、磺化、氯磺化、环氧化、丙烯酸化、马来酸酐化等。
其中,对sPS 改性物结构研究最多的是磺化sPS(SsPS)和卤化sPS;应用研究最广的是马来酸酐(MAH)改性sPS和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)改性sPS;(2)在sPS分子链上接枝SEBS等大分子;(3)苯乙烯单体与其它烯烃单体共聚得到含间规度高的聚苯乙烯链段的共聚物,下面分别进行论述磺化改性是在sPS大分子的苯环上引入极性磺酸基团。
Moore等[33],Hsu[34]和Li[35]分别对sPS的磺化反应进行了研究。
具体操作是将sPS溶于合适溶剂中,在溶液状态下和磺化试剂反应,合成磺化间规聚苯乙烯(SsPS)。
磺化间规聚苯乙烯(SsPS—H)及其离聚体(SsPS—M)磺化间规聚苯乙烯(SsPS—H)及其金属离子离聚体(SsPS—M),由于在非极性的碳氢链基质中发生聚集形成多重离子或离子簇,因而与sPS相比,在溶解性、结晶性、热力学性能等方面都不尽相同。