聚苯乙烯(ps)的共混改性
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。
铁基蒙脱土改性及其聚苯乙烯复合材料的阻燃性能
铁基蒙脱土改性及其聚苯乙烯复合材料的阻燃性能
采用十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）或双十二烷基二甲基溴化铵（DDAB）对制备的铁基蒙脱土（FeMMT）进行有机改性，分别得到C-FeOMT和D-FeOMT。
通过熔融共混法，制备了聚苯乙烯（PS）/FeMMT、PS/C-FeOMT、PS/D-FeOMT 纳米复合材料。
通过红外光谱、X-射线衍射、热失重、锥形量热及扫描电镜等测试方法对FeMMT有机插层效果及其PS纳米复合材料的热稳定性、热释放速率、生烟率、燃烧残炭形貌等进行了研究。
研究结果表明，FeMMT层间可插层性较好；有机改性FeMMT可提高PS纳米复合材料的热稳定性和阻燃性，其中D-FeOMT对Ps的阻燃性能提升相对最好，具有膨胀阻燃效果。
标签：铁基蒙脱土；有机改性；聚苯乙烯；阻燃性能；锥形量热
中图分类号：TQ325.2 文献标识码：A 文章编号：1001-5922（2016）05-0031-05。
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。
05-1第五章 聚合物共混改性
若Δ δ 很大，即δ ห้องสมุดไป่ตู้与δ 2相差较大，则在共混时，内聚 能密度高较大的分子链必然紧缩成团，致使内聚能密度 较小的分子链难以与它共混。
通常，对于非晶态聚合物，
<1
聚合物之间有一定的相容性。
对于结晶聚合物（其中有一个或多个为结晶）时， Δ δ 的估算就不太准确了。
如PE δ =8.0- 8.2；丁基橡胶 δ =7.9 ，相近，但相容性 不好。 ** *Δ δ 可估算非晶态聚合物共混体系的相容性。对于组分 中含有结晶聚合物时就不太准确。 通常，共混体系中，δ 值较高的组分倾向于成为分散相； δ 值较低的组分倾向于成为连续相。
2 三维溶度积参数
上述的δ 理论中仅考虑到分子间的色散力，因此只适 用于非极性聚合物共混体系。当分子间有极性作用或 能形成氢键时，则需要三维溶度积参数。
2 d 2 p
2 H
δ d 、δ p 、δ H 分别为色散力、偶极力、氢键对溶读积 参数的贡献。 （假定液体的蒸发能力为色散力、偶极力和氢键这三种 力贡献的总和。） 小结：三维溶度积参数的数据很少，其测定也很复杂。因 此，此公式实用性不强。
此外，PVC/CPE、PVC/NBR共混体系，当橡胶组分在10% 左右也会形成“海－海结构”。
形态小结
在相结构中有一个过渡过程： 随着橡胶组分的增加，橡胶相由分散相向连续相 转变。 一般情况下： R< 20%时，P为连续相，R为分散相。 “海—岛” 结构； R为30~40%时， P、 R为连续相。 “海—海” 结构； R > 60%时， R为连续相，P为分散相。“倒 海—岛”结构。 通常含量较多的组分为连续相； 含量较少的组分为分散相。
Small据分子的内聚能具有加和性提出用聚合物的结 构单元来估算δ 。 δ 与分子吸引常数的关系为： ρ ：聚合物的密度，g/cm3 ； M：聚合物链节的分子量， g； Gi ：聚合物链节的摩尔吸引常数 [cal0.5/cm3· ]，可 mol 以查表得到。 δ : cal0.5/cm3.5•mol
高分子材料的抗紫外线性能提升
高分子材料的抗紫外线性能提升在当今的材料科学领域，高分子材料凭借其优异的性能和广泛的应用，成为了现代工业和日常生活中不可或缺的一部分。
然而，紫外线的存在对高分子材料的性能和使用寿命构成了严重威胁。
为了提高高分子材料在紫外线环境下的稳定性和耐久性，研究其抗紫外线性能的提升方法具有重要的现实意义。
高分子材料在紫外线的照射下，会发生一系列的物理和化学变化，从而导致其性能下降。
例如，紫外线能够引发高分子材料的化学键断裂，使其分子量降低，力学性能变差；同时，紫外线还会导致材料的颜色变化、表面老化、脆化等问题，严重影响其外观和使用寿命。
为了提升高分子材料的抗紫外线性能，目前主要采取了以下几种方法：一、添加紫外线吸收剂紫外线吸收剂是一类能够吸收紫外线并将其转化为热能或无害低能辐射的物质。
常见的紫外线吸收剂包括苯并三唑类、二苯甲酮类等。
这些吸收剂能够在高分子材料中均匀分散，当紫外线照射到材料表面时，吸收剂分子能够迅速吸收紫外线的能量，并通过分子内的能量转换将其消耗掉，从而减少紫外线对高分子材料的损害。
在选择紫外线吸收剂时，需要考虑其吸收波长范围、稳定性、与高分子材料的相容性等因素。
不同类型的高分子材料可能需要选择不同类型的紫外线吸收剂，以达到最佳的抗紫外线效果。
二、添加光稳定剂光稳定剂是一类能够抑制或减缓高分子材料在紫外线作用下发生光氧化反应的物质。
常见的光稳定剂包括受阻胺类光稳定剂（HALS）等。
HALS 能够捕获自由基，终止光氧化反应的链式进程，从而保护高分子材料不受紫外线的破坏。
光稳定剂的作用机制较为复杂，除了捕获自由基外，还可能通过其他方式发挥作用，如分解过氧化物、猝灭单线态氧等。
与紫外线吸收剂相比，光稳定剂的作用往往更加持久和稳定。
三、采用高分子材料的共混改性通过将具有良好抗紫外线性能的高分子材料与需要改性的高分子材料进行共混，可以显著提高共混物的抗紫外线性能。
例如，将聚碳酸酯（PC）与具有良好紫外线稳定性的聚苯乙烯（PS）共混，可以有效提高 PC 的抗紫外线能力。
高抗冲聚苯乙烯合成
高抗冲聚苯乙烯合成高抗冲聚苯乙烯（High Impact Polystyrene，简称HIPS）是一种具有优异冲击性能和刚韧性的聚合物材料，被广泛应用于汽车、电子、家电等领域。
它是通过将聚苯乙烯（Polystyrene，简称PS）和橡胶相容剂进行共混改性得到的。
HIPS的合成过程中，首先需要选用优质的聚苯乙烯原料。
聚苯乙烯是一种无色透明、结晶性较强的塑料，具有良好的耐化学品和电绝缘性能。
在合成过程中，可以选择不同分子量和分子结构的聚苯乙烯原料，以调控最终HIPS的性能。
为了提高HIPS的耐冲击性能，需要添加橡胶相容剂。
橡胶相容剂是一种能够增加聚苯乙烯与橡胶相容性的添加剂，使其在共混过程中更加均匀分散。
常用的橡胶相容剂有顺丁烯-聚苯乙烯嵌段共聚物（SBS）、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物（SIS）等。
这些橡胶相容剂具有良好的拉伸性和韧性，能够有效提升HIPS的冲击性能。
在HIPS的合成过程中，还可添加一些辅助添加剂来改善其性能。
例如，抗氧剂可有效延缓HIPS的老化速度，提高其使用寿命；阻燃剂可提升HIPS的防火性能，减少火灾风险；稳定剂可增加HIPS的稳定性，使其在高温或长期使用情况下不易发生变化。
HIPS合成的方法有多种，常用的有溶液共聚法和乳液共聚法。
溶液共聚法是将聚苯乙烯和橡胶相容剂溶解在有机溶剂中，通过加热、搅拌等方式使两者充分混合，然后将溶液得到的共聚物进行干燥、粉碎等工艺，最终得到HIPS。
乳液共聚法是将聚苯乙烯和橡胶相容剂分散到水相中，然后通过搅拌、乳化剂等方式使其形成乳液状，经过聚合反应得到固体HIPS。
无论是溶液共聚法还是乳液共聚法，合成过程中的工艺参数和设备选择都对HIPS的性能产生影响。
例如，控制反应温度、溶液浓度、搅拌速度等因素可以调控HIPS的分子量、分子结构和相容性，从而影响其最终性能。
此外，合成过程中的设备选择也需要考虑反应器的材质、搅拌方式、温控方式等因素，以确保合成过程的安全性和稳定性。
ABS／PS共混改性研究
中石 化 巴 陵石 油 化 工 有 限 公 司 ；Ｎ Ｒ 粉 末 ：Ｐ６ ， Ｂ ８ Ｆ
法 国伊立 欧公 司 。
１ ２ 主 要设 备及仪 器 ．
双螺杆挤 出机 ：Ｔ － （ Ｅ２ 长径 比为 ３ ） ０ ２ ，科倍 隆 科 亚 （ 京 ） 机 械 有 限 公 司 ；塑 料 注 射 成 型 机 ： 南
摘要 ：采用在材料熔融挤出共混过程中提高双螺杆挤 出机螺杆转速 的方法 ，研究了较高螺杆转速条件下双螺杆 挤 出机 的机械剪切应力和弹性体 的种类 、用量等因素对丙 烯腈 一丁二烯 一苯 乙烯 共聚物 （ Ｂ ）／ 苯乙烯 （ Ｓ ＡＳ 聚 Ｐ ）共 混
材料力学性能和加工流动性能 的影响 。结果表明 ，双螺杆挤 出机 的高剪切应力可促进分散相颗粒的分散和界 面结 合力
材 料缺 口冲击 强 度 值 的 １ ６倍 ，达 到 纯 Ａ Ｓ树 脂 冲 ． Ｂ
采用 双 螺杆挤 出机挤 出造 粒 ，挤 出温度 设定 范 围 为 １ ０—３ ０℃ 内可 调 ，试 验 中所 用 挤 出温 度设 定从 ６ ０ 加 料 口到机 头 依 次 为 ２ ０ １ ０ 、２ ０、２ ０ １ ２ 、２ ５℃ ；双 螺 杆 挤 出机螺 杆转 速 ０～１２ ０ｒｍｉ ０ ｎ内可 调 ，螺 杆 转 速 ／
Ｃ８Ｍ３ Ｊ０ Ｖ，震德 塑料机 械厂 有 限公 司 ；悬臂 梁 冲击 试
验机 ：Ｕ －，中国承德试验机厂 ；熔体流动速率仪 ： Ｊ ４
Ｘ Ｒ４０ Ｎ －ห้องสมุดไป่ตู้ Ａ，长春市 第 二试 验 机 厂 ；微 机 控 制 电子 万 能试验 机 ：Ｃ ５５ ＭＴ２４，深 圳 市新 三思计 量技 术 有 限公
MBS增韧PC ABS合金的研究
MBS改性PC/ABS合金的研究聚碳酸酯(PC)与丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物(ABS)树脂共混得到PC/ABS合金，其在性能上可形成互补。
一方面共混合金的耐热性、冲击强度以及拉伸强度优于ABS；另一方面其熔体黏度比PC低，加工性能比PC好，制品内应力和冲击强度对制品厚度的敏感性都相对减小。
近年来，PC/ABS合金在汽车、机械、家电、计算机、通讯器材、办公设备等方面获得了广泛应用。
不同种类的聚合物相互共混，可以得到介于原料聚合物中间性能的产物，得到取长补短的功效，制得新的高分子复合材料，共混大大提高了高分子材料的使用范围，满足了不同使用工况对高分子材料的个性化需求，是目前高分子复合改性材料的主要发展方向。
本文使用甲基丙烯酸甲酯/丁二烯/苯乙烯共聚物(MBS)与PC/ABS进行共混改性，并对其性能进行了研究。
1实验部分1.1主要原料PC，201，美国杜邦公司；ABS，747，台湾奇美集团；MBS，美国罗蒙哈斯公司。
1.2主要设备仪器双螺杆挤出机，KS-36，江苏昆山科信塑料机械有限公司；塑料注射机，T80，无锡格兰塑料机械制造有限公司；万能材料试验机，QT/10，美国ASTM公司；简支梁冲击试验机，XJJ-50，河北承德试验机有限责任公司；扫描电镜，KYKY-2800，中国科学院北京科学仪器研制中心；差示扫描量热仪(DSC)，821E，瑞土梅特勒公司。
1.3试样制备及处理将PC在100℃下烘干处理6h，ABS在80℃下烘干处理6h，然后将该PC、ABS及其他助剂于215-230℃经双螺杆挤出机混合造粒，粒料在100℃下烘干处理6h后，用注射机制样，注射温度215-230℃，注射压力85MPa左右。
试样成型后在(23±2)℃、(50±5)%湿度环境中放置(24±1)h，测试其性能。
1.4性能测试力学性能测试前按GB/T 2918—1998进行试样状态调节；拉伸强度和断裂伸长率按GB/T1040—1992测试，拉伸速度5mm/min；弯曲强度按GB/T 9341—2000测试，压头速度.2mm/min；简支梁冲击强度按GB/T1043—1993测试；形态结构分析：将试样用液氮冷却后脆断，断面喷金，用扫描电镜观察断面形态结构并拍摄照片；差示扫描量热分析：氮气氛围，升温速度10℃/min，恒温，消除样品热历史。
聚苯乙烯(ps)的共混改性
• 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 。
• 二、聚苯乙烯的性能
PS原料为无毒、无色透明粒状物，易燃，燃烧时软化、 起泡，有黑烟，并伴有苯乙烯单体的甜香味。 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
• 嵌段共聚物增容PS/PE系统的研究了嵌段共 聚物诸因素对增容效果的影响。得出简单 构造的共聚物比复杂构造的具有更好的增 容效果，即嵌段共聚物的增容效果按下列 顺序递减：二嵌段>三嵌段>星型四臂嵌段。 使用分子量高的相容剂在增加共混物韧性 方面，包括断裂伸长和抗冲强度方面，比 分子量低的有利。
五、应用现状
• PS 是一种不可降解塑料，使用后在环境中 长期积累，会造成环境的污染，这点也限 制了PS 的应用范围。但对PS 进行改性后， 不仅改善了PS 的性能，而且扩大了PS 的 应用领域，例如，农用薄膜、包装材料、 涂料、农药缓释剂和药物缓释材料等方面
5.1 包装材料
• 淀粉接枝PS 加工成膜材料、包装材料等， 外观、降解和实用性理想；含淀粉20％～ 30％（质量分数）的St-g-PS 制成瓶强度与 通用PS 塑料类似。St-g-PS 与PS 共混型 一次性快餐用具、包装盒及防震填料等， 气密性和机械强度高，成本低，户外直晒 降解快，土埋降解亦佳 。
• 三、什么叫共混改性
• 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 。
聚苯乙烯(PS)
挂衣架一聚苯乙烯（PS）注铸材料特性：清晰度好、强度高，工艺简单、容易着色,与其他聚合物相比价格便宜，透明度高,抗水抗湿性强，尺寸稳定性强典型用途：包装、玩具、挂衣架、家用产品、电子产品、模具箱、一性次杯子聚苯乙烯和很多聚合物一样是被意外发现的。
苯乙烯被发现在19世纪中期，但直到20世纪30年代才被商业开发出来。
与它相关的苯乙烯家族中还有ABS、SAN、SMA和ASA等聚合体。
今天，它已经是应用最为广泛的塑料原料之一。
一、聚苯乙烯的定义和合成＜一＞定义聚苯乙烯树脂是由苯乙烯单体通过自由基聚合而成的聚合物，成的聚合物，英文名称为Polystyrene，简称PSPS。
Polystyrene，简称PS。
其分子结构式为：分子结构式为：＜二＞合成本体聚合一一获得的PS纯净度高，主要用来制造对本体聚合——获得的PS纯净度高，获得的PS纯净度高电性能要求高的制品。
电性能要求高的制品。
悬浮聚合一一获得的PS分子量高分布窄但纯度不如悬浮聚合一一获得的PS——获得的PS分子量高分布窄但纯度不如本体聚合PS可用来制造一般日用和工业用品、PS,本体聚合PS,可用来制造一般日用和工业用品、和PS 泡沫塑料泡沫塑料。
PS泡沫塑料。
乳液聚合一一主要用于涂料和PS泡沫塑料溶液聚合。
一一主要用于配制清漆各种生产方法制得的PS在性能上略有不同。
各种生产方法制得的PS在性能上略有不同。
我国PS在性能上略有不同PS的工业化生产主要采用悬浮聚合和本体聚合的工业化生产主要采用悬浮聚合和本体聚合，PS的工业化生产主要采用悬浮聚合和本体聚合，其中以悬浮法为主。
中以悬浮法为主。
二、聚苯乙烯的结构聚苯乙烯的分子链上交替连接着侧苯基。
聚苯乙烯的分子链上交替连接着侧苯基。
由于侧苯基的体积较大，有较大的位阻效应，积较大，有较大的位阻效应，而使聚苯乙烯的分子链变得刚因此，玻璃化温度比聚乙烯、聚丙烯都高，硬，因此，玻璃化温度比聚乙烯、聚丙烯都高，且刚性脆性较大，制品易产生内应力。
聚苯乙烯(PS)_幻灯片
生产能力不足，进口依赖大 外资企业为生产中国聚苯乙烯的重要力量
国内产品性能质量较差 规模较小
汶川大地震后建设了大量简易房 大量采用薄钢/PS保温建材。
但PS泡沫保温材料也会 带来火灾的隐患!
2011春节沈阳万鑫大火
污染
无法被生物分解及光分解
聚苯乙烯的生产 聚苯乙烯的降解 是当代重要的研究对象
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*
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六、
1、细菌不能在PS上生长。 2、PS吸湿性低，仅为0.02%， 但透湿性大于PE。 3、其热变形温度为70~100度， 连续使用温度为60~80度。 4、在低于热变形温度5~6度下 退火处理，可减少PS制品 中的内应力并提高制品的热 变形温度。
表2-36 PS的典型性能
标准级 耐冲击性能 耐热级
项目
密度/(g/cm3)
拉伸强度/Mpa 伸长率/% 拉伸模量/Mpa 冲击强度缺口/（KJ/M2) 洛氏硬度 热变形温度/'C
1.04
45 2 2900 2 70 95
1.05
33 30 2700 9 50 90
1.07
46 30 2800 3 90 105
七 1、PS电绝缘性能优良，耐辐射性极 、 好，常用于电晕处理用透明挡板，
但不耐日光照射，日光下易变色。 2、在300度以上的温度下易分解，通 用级PS在超声波作用下易分解。 3、PS可以用于挤出、注射、吹塑、 真空热成型、焊接、涂装等。PS 的典型性能列于表2--36.
表2-36 PS的典型性能
——PS
聚苯乙烯的定义和合成 <一>定义
聚苯乙烯树脂是由苯乙烯单体通过 自由基聚合而成的聚合物，英文名称 为Polystyrene，简称PS。其分子结构 式为：
热引发苯乙烯本体聚合制备聚苯乙烯的合成工艺
常熟理工学院------材料科学与工程专业聚合物合成工艺课程设计题目：热引发苯乙烯本体聚合制备聚苯乙烯的合成工艺姓名：谭桂莲学号：8专业：材料科学与工程专业班级：08级材料（ 1 ）班指导教师左晓兵起止日期2010.12—2011.01目录一、聚苯乙烯简介1.1 聚苯乙烯的常用特性1.2 聚苯乙烯的主要用途1.3 使用及生产近况二、聚合机理2．1、聚合过程2．1．1 链引发2．1．2 链增长2．1．3 链终止2．1．4 链转移2．2、聚合工艺2．2．1 预聚合2．2．2 聚合2．2. 3 分离及聚合物后处理三、聚合体系各组分及作用3．1 单体苯乙烯3．2 引发剂3．3 添加剂四、聚合工艺流程图五、聚合工艺介绍4．1 聚合条件4．2 聚合设备4．3 预聚合釜的作用4．4 PS的性能与应用4．4．1聚苯乙烯的共混改性4．4．2苯乙烯系列共聚物六、参考文献一、聚苯乙烯简介聚苯乙烯(polystyrene，PS)是四大通用热塑性树脂之一，它是由苯乙烯单体通过聚合反应而得到的高聚物，聚合方法有本体聚合、悬浮聚合、溶液聚合等。
目前，大多聚苯乙烯生产厂家都采用本体聚合，通常用热引发或引发剂引发进行聚合反应而得到聚苯乙烯，其反应都属于自由基型的聚合。
1．1 聚苯乙烯的常用特性聚苯乙烯是一种无定型的透明热塑性塑料。
其分子中仅含C、H两种元素，平均分子量在20万左右，密度为1.04~1.16g/cm3,比聚氯乙烯的密度小而大于聚乙烯和聚丙烯。
聚苯乙烯的主链上带有结构庞大的苯环，故柔顺性差，质硬脆，抗冲击性能差，其制品敲打起来能发出类似金属的声音。
聚苯乙烯无色透明，透光率为88%〜90%，折光系数为1.59-1.60，透光性仅次于聚甲基丙烯酸甲酯。
在受到光照和长时间存放时，往往出现混蚀和发黄现象。
聚苯乙烯易于着色，有良好的可塑流动性和较小的成型收缩率，是成型工艺性最好的塑料品种之一。
因此易于制得形状复杂的塑件。
聚苯乙烯的力学性能与制造方法、相对分子量的大小、含杂质量和定向度有关，相对分子量小者，机械强度要低些，一般低于硬质聚氯乙烯。
聚苯乙烯改性方法
聚苯乙烯改性方法聚苯乙烯是一种常见的塑料材料，具有优异的物理和化学性质，被广泛应用于各个领域。
然而，在某些特定的应用中，传统的聚苯乙烯可能无法满足需求，因此需要对其进行改性以提高其性能。
针对聚苯乙烯改性的方法有很多种，下面我们将介绍几种常见的方法。
填充剂改性法填充剂是其中一种常用的改性方法。
例如，将纳米填料添加到聚苯乙烯中可以显著改善其力学性能和热稳定性。
这是因为填充剂能够强化聚苯乙烯的分子结构，并且通过增加界面作用和阻碍裂纹的传播来增加其强度和韧性。
共混改性法共混改性法是通过将聚苯乙烯与其他聚合物或添加剂进行混合来改变其性能。
通过合理选择共混材料，可以调节聚苯乙烯的强度、耐热性、耐化学腐蚀性等性能。
例如，将聚丙烯与聚苯乙烯进行共混，可以提高聚苯乙烯的抗冲击性。
化学改性法化学改性法是通过引入其他官能团或化合物对聚苯乙烯进行改性。
通过改变聚苯乙烯的化学结构，可以改善其热稳定性、抗氧化性、耐候性等性能。
例如，通过在聚苯乙烯中引入酯基，可以提高其耐候性和耐候性。
同时，也可以通过在聚苯乙烯中引入碳纳米管等纳米材料，提高其导电性和机械性能。
物理改性法物理改性法是通过改变聚苯乙烯的结晶形态来改善其性能。
例如，通过改变聚苯乙烯的结晶形态，可以调节其热稳定性和形貌稳定性。
此外，也可以利用压缩、拉伸、加热等力学或热力学处理方法来改变聚苯乙烯的结晶行为，进而改善其性能。
表面改性法表面改性法是通过改变聚苯乙烯的表面性质来改善其润湿性、粘接性等性能。
例如，通过使用等离子体处理、电子束照射、化学修饰等方法，可以在聚苯乙烯表面形成一层改性层，提高其润湿性和粘接性。
此外，还可以通过在聚苯乙烯表面形成纳米结构等方式来改变其表面形貌和性能。
综上所述，聚苯乙烯改性方法有填充剂改性法、共混改性法、化学改性法、物理改性法和表面改性法等。
通过选择合适的改性方法，可以有效改善聚苯乙烯的性能，扩展其应用领域，满足特定需求。
然而，在进行聚苯乙烯改性时，需要考虑材料的成本、加工工艺以及最终产品的使用要求，以综合评估选择最合适的改性方法。
PVC_SBS共混材料力学性能研究
文章编号:1674-7046(2009)06-0043-02PVC/SBS 共混材料力学性能研究*郝成君1,刘向云2,陶建红3(1.平顶山学院,河南平顶山467002;2.河南城建学院,河南平顶山467044;3.中平能化集团,河南平顶山467001)摘 要: 以通用型PVC 树脂为基体,使用SBS-g -MAH 通过双螺杆挤出机对其进行共混改性,研究了SBS-g-MAH 的含量对PVC/SB S-g-MAH 共混材料的力学性能影响。
结果表明,SBS-g -MAH 的引入可以提高PVC 树脂的断裂伸长率、冲击强度,而材料的拉伸强度则降低。
当SBS-g-MAH 含量为5%时,断裂伸长率出现极大值;SBS-g -MAH 含量为20%时,冲击强度出现极大值。
关键词: PVC;SBS-g-MAH;增韧;共混材料;力学性能中图分类号: O631.3 文献标识码:A0 引言聚氯乙烯树脂(PVC)是乙烯基聚合物中最主要的品种。
其具有阻燃、耐腐蚀、绝缘、耐磨损等特性,且价格低廉、原材料来源广泛,广泛应用于管材、棒材、薄膜、绝缘材料、防腐材料、建筑材料等,是一种重要的热塑性塑料,但由于其抗冲击性、热稳定性及加工方面的不足大大限制了它的应用。
在使用的过程中,PVC 也暴露出脆性大、热稳定性差、加工性能不佳等缺点,性能需要进一步改善提高。
如何提高韧性而又不损害拉伸强度和其它物性是聚氯乙烯改性研究中的一个重要课题。
目前,国内对PVC 的改性研究内容涉及增韧、增强、提高耐热性能、改善加工性能、赋予PVC 特种功能等,而PVC作为硬制品时,首当其冲的是其韧性差,这是PVC 难以作为结构材料的主要原因。
对PVC 进行增韧改性,克服冲击强度的缺陷,开发高强、高韧PVC 材料代替某些工程塑料成为众多商家梦寐以求的事情[1]。
常用的PVC 改性方法有共聚、交联、接枝、填充及共混改性等。
硬PVC 的增韧改性剂较多,可分为弹性体增韧改性剂和非弹性体增韧改性剂,效果较好的有EVA 、NB R 、SBR 、ABS 、MBS 、ACR 、CPE 、AS 、PS 、超细CaC O 3、纳米粒子等。
毕业论文热塑性聚烯烃弹性体(poe)
目录摘要 (2)前言 (3)第一章 POE的性能 (4)第二章 POE对通用塑料的共混改性 (5)2.1PE/POE共混体系 (5)2.2PP/POE共混体系 (5)2.2.1 POE增韧PP机理 (6)2.2.2 PP/POE共混体系 (7)2.3聚苯乙烯(PS)/POE共混体系 (8)第三章POE对工程塑料的共混 (10)3.1聚酯/POE体系 (10)3.2PA/POE共混体系 (11)3.3PPO/PA/POE共混体系 (13)3.4其它工程塑料/POE共混体系 (14)第四章 POE的应用 (15)4.1汽车配件 (15)4.2电线电缆护套 (15)4.3其他应用 (15)展望 (16)参考文献 (17)致谢 (20)摘要热塑性聚烯烃弹性体（POE）综合性能优异，广泛应用于通用塑料和工程塑料的增韧和抗低温改性中。
与传统增韧改性剂相比，POE和功能化POE的在较低含量下就能实现材料的脆韧转变，减少了应加入弹性体造成的材料强度和模量损失。
综述了POE和功能化POE对通用塑料和工程塑料改性的研究概况和应用进展。
关键词：POE 、通用塑料、工程塑料、共混改性、应用AbstractThe progress in the modification of enhancing toughness and the anti-low temperature capability of general-purpose plastics and engineering plastics with POE is reviewed .As a kind of novel modifier ,the brittle-ductile transition of materials can be fulilled in the lower content of POE and the functionalized POE , and the loss of strength and modulus caused by the addition of elastomer can be decreased ,in comparison to the conventional modifiers.前言POE是美国陶氏(DOW)化学公司采用技术开发，使用“限制几何构型”茂金属催化剂(CGC)合成的乙烯- 辛烯共聚物。
阻燃抗静电耐冲击聚苯乙烯材料及其制备方法
阻燃抗静电耐冲击聚苯乙烯材料及其制备方法阻燃抗静电耐冲击聚苯乙烯材料及其制备方法背景介绍聚苯乙烯是一种常用的塑料材料，广泛应用于电子、家电、建筑等领域。
然而，聚苯乙烯的阻燃性能、抗静电性能以及耐冲击性能有待进一步提高和改进。
为了满足市场需求，研究人员提出了多种方法来制备阻燃抗静电耐冲击聚苯乙烯材料。
方法一：添加阻燃剂第一种方法是向聚苯乙烯中添加阻燃剂。
阻燃剂能够抑制聚合物的燃烧过程，提高材料的阻燃性能。
常用的阻燃剂包括氯化石蜡、溴化石蜡和阻燃填料等。
通过将阻燃剂充分分散在聚苯乙烯基体中，可以显著提高材料的阻燃性能。
方法二：表面改性第二种方法是通过表面改性来提高聚苯乙烯的抗静电性能。
静电对于某些领域特别是电子行业来说是一个很大的问题，因为静电会对电子设备造成损害。
一种可行的方法是在聚苯乙烯表面覆盖一层导电涂层或添加导电填料，将材料的导电性能提高到一定程度，从而抑制静电的产生。
方法三：添加增韧剂第三种方法是向聚苯乙烯中添加增韧剂。
聚苯乙烯的耐冲击性能较差，容易发生断裂。
通过添加增韧剂，可以增加材料的韧性，提高其耐冲击性能。
常用的增韧剂包括聚碳酸酯、增韧剂颗粒等。
将增韧剂充分混合于聚苯乙烯基体中，可以显著提升材料的耐冲击性。
方法四：共混改性第四种方法是利用共混改性技术，将多种改性剂同时应用于聚苯乙烯材料中，从而实现多种性能的综合提升。
例如，可以将阻燃剂、导电填料和增韧剂等同时添加到聚苯乙烯基体中，通过相互作用的方式，使材料具备阻燃、抗静电和耐冲击的综合性能。
方法五：其他改性方法除了以上几种方法外，还有一些其他改性方法可以用于制备阻燃抗静电耐冲击聚苯乙烯材料。
例如，可以利用纳米技术将纳米颗粒引入聚苯乙烯基体中，以提高其性能。
另外，也可以通过共聚合成形、交联改性等方法对聚苯乙烯进行改性，以实现材料性能的全面提升。
结论综上所述，针对阻燃抗静电耐冲击聚苯乙烯材料，可采用添加阻燃剂、表面改性、添加增韧剂、共混改性和其他改性方法等多种途径进行制备。
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。
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• 聚苯乙烯是由苯是一种应用广泛性仅次于聚烯烃和PVC 的 热塑性材料 。
• 二、聚苯乙烯的性能
PS原料为无毒、无色透明粒状物，易燃，燃烧时软化、 起泡，有黑烟，并伴有苯乙烯单体的甜香味。 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
4.5 PS/PMMA 共混体系
• PMMA 是透明性和耐候性均较好的塑料。 PS 与之共混可望提高其耐热性而不影响体 系的透明性。据文献报道，将St/MMA（苯 乙烯和甲基丙烯酸甲酯无规共聚物）、PSg-MMA和P（St-b-MMA）（苯乙烯和甲基 丙烯酸甲酯嵌段共聚物）相比，P（St-bMMA）对PS/PMMA体系有最好的增容效 果。。
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
• （1）非反应性共混 • 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。Tjong 研究了PS/PE/SEBS （SEBS 是增容剂）体系，发现PE 相 HDPE/PS/SEBS 体系抗冲击强度超过纯 HDPE，说明HDPE 可与PS、SEBS 共混 而增加其抗冲强度。
4.4 PS/PC 共混体系
• PC 和PS 结构中都有苯环，用DSC 分析PC/PS 共混物表明，PC 的玻璃化温度降低，而PS 的玻 璃化温度升高，即两组分的Tg 互相靠拢，说明 PC 与PS 可部分相容。将RPS 与PC 进行反应挤 出共混，应力-应变试验及动态力学分析（DMA） 表明，RPS和PC 发生了接枝反应。另外，RPS 对PS/PC 共混体系有较好的增容效果。PS-gMAH（苯乙烯接枝马来酸酐共聚物）、SBS-gMAH 等增容剂也可用来增容PC/PS 共混体系。 聚乙烯接枝马来酸锌（PE-g-MAZn）离聚体对 PC/PS 体系增容作用也较显著
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
五、应用现状
• PS 是一种不可降解塑料，使用后在环境中 长期积累，会造成环境的污染，这点也限 制了PS 的应用范围。但对PS 进行改性后， 不仅改善了PS 的性能，而且扩大了PS 的 应用领域，例如，农用薄膜、包装材料、 涂料、农药缓释剂和药物缓释材料等方面
5.1 包装材料
• 淀粉接枝PS 加工成膜材料、包装材料等， 外观、降解和实用性理想；含淀粉20％～ 30％（质量分数）的St-g-PS 制成瓶强度与 通用PS 塑料类似。St-g-PS 与PS 共混型 一次性快餐用具、包装盒及防震填料等， 气密性和机械强度高，成本低，户外直晒 降解快，土埋降解亦佳 。
4.2 PS/PE共混体系的反应增容
• 对于聚乙烯(PE)与聚苯乙烯(PS)体系，早期大多采 用添加接枝物或嵌段共聚物作为相容剂[12]，但这 种增容方法的一个明显的缺点在于增容剂需要首先 合成，而且造价昂贵，因此，难以实现工业化生产。 反应增容则是对PS/PE体系的又一种增容方法，被 认为具有价廉、应用方便等优点，但也存在PE， PS需官能化及相内自交联等缺陷。Baker将RPS(侧 基有过氧化键的PS)、CPE（羧基化PE）、PE、 PS同时加入双螺杆挤出机中，所制得的共混物性能 比用PS-g-PE增容的PS/PE性能优异。徐伟强等将 RPS和MPE(马来酸酐接枝PE)加入反应式挤出机进 行熔融共混挤出，研究表明MPE/RPS反应共混体 系的断裂伸长率及拉伸强度比RPS/PE的大。
• 嵌段共聚物增容PS/PE系统的研究了嵌段共 聚物诸因素对增容效果的影响。得出简单 构造的共聚物比复杂构造的具有更好的增 容效果，即嵌段共聚物的增容效果按下列 顺序递减：二嵌段>三嵌段>星型四臂嵌段。 使用分子量高的相容剂在增加共混物韧性 方面，包括断裂伸长和抗冲强度方面，比 分子量低的有利。
• 三、什么叫共混改性
• 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 。
四、PE/PS 共混体系
4.3 PS/PP 共混体系
• 由于PS 与PP 不相容，表面张力大。 PP/PS 共混物通常是具有不同形态的多相 体系，呈现粗糙的相形态，界面黏结差， 导致力学性能差。通过加入合适的增容剂 如嵌段或接枝共聚物可以改善共混物中组 分间的相互作用，影响共混物的相形态
• 有效的增容剂分布在组分的界面，通过降 低界面张力来改善界面黏合力和提高分散 相的分散性与抗团聚的能力，促进应力在 两相界面的有效传递，防止在相间缺陷部 位的断裂，并改善共混物的物理与力学性 能。
（2）反应性共混
• 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 。
4.1 接枝共聚物增容作用PS/PE
• 由如图1知随着共混物中HDPE含量的增加其拉伸 强度Ts下降；图2表明随着共混物中PS含量的增 加其冲击强度Is下降;在HDPE/PS共混物中加入 10%GR-Ⅰ相容剂其力学性能均有一定的提高。 由图3可知，在HDPE/PS共混物不加相容剂GRⅡ时PS组分的Tg峰在105℃左右，加入相容剂后， 此峰变得非常平坦几乎消失。另外，加入相容剂 后，共混物HDPE组分的结晶熔融温度Tm向高温 方向移动。这些说明了加入此相容剂后共混物的 相容性有一定改善