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聚苯乙烯(PS)三大改性手段
  瀏覽次數(shù):9348  發(fā)布時間:2018年08月21日 14:44:51
[導讀] 聚苯乙烯(PS)次舌,乳名:苯乙烯熄攘,后通過自由基聚合,成為聚苯乙烯彼念。其性挪圾,透明浅萧,絕緣,好色(易染色);低吸濕哲思,價格還便宜洼畅。因此,常常被賣到電子棚赔、汽車帝簇、包裝、建筑靠益、儀表丧肴、家電、玩具和日用品等行業(yè)中做苦力胧后。
聚苯乙烯(PS)芋浮,乳名:苯乙烯,后通過自由基聚合壳快,成為聚苯乙烯纸巷。其性,透明濒憋,絕緣何暇,好色(易染色);低吸濕,價格還便宜凛驮。因此裆站,常常被賣到電子、汽車黔夭、包裝宏胯、建筑、儀表本姥、家電肩袍、玩具和日用品等行業(yè)中做苦力。
 
正所謂婚惫,便宜沒好貨氛赐,好貨不便宜。便宜的聚苯乙烯的缺點也挺多先舷,比如說艰管,受不得打(脆性大)、身子弱蒋川,受不得環(huán)境變化(耐環(huán)境應力差)牲芋、胃寒,更是喝不了各種飲料(耐溶劑性差)。因此缸浦,常常需要通過吃藥養(yǎng)生(改性)來治療這些毛病夕冲。比較常見三大手段是:共混改性、共聚改性以及無機納米粒子改性裂逐。
 
一歹鱼、共混改性
共混改性:就是把兩種或兩種以上的聚合物材料、無機材料及助劑卜高,經(jīng)過機械攪拌醉冤,最后獲得力學均勻、熱性能篙悯、光性能得到改善的材料。
共混特點:共混改性方法投資小铃绒、生產(chǎn)周期短鸽照,因而成為PS改性的熱點,不僅是聚合物改性的重要手段颠悬,也是開發(fā)新材料的重要途徑矮燎。
 
PS/PE
聚乙烯(PE)具有優(yōu)良的柔性和抗沖擊性能,因而有利于提高PS的韌性赔癌。但PS和PE是兩種不相容的高聚物诞外,共混改性時,需加入適當?shù)南嗳輨┰制薄S與PE共混有兩種手段可以實現(xiàn)峡谊,即反應性共混和非反應性共混。
 
在反應性共混的研究中刊苍,將增強PS(RPS)既们、羥基化PE(CPE)、PE和PS同時加入雙螺桿擠出機中熔融共混擠出得到共混改性PS正什。
注:PE相對分子量增大不影響共混物的拉伸強度啥纸,同時還可提高共混物的抗沖擊強度。
PS/PP
聚丙烯(PP)拉伸強度和表面硬度均高于PS婴氮,耐熱性能也較好斯棒,因而將其與PS共混可提高PS的熱性能。
 
 但PP與PS不相容主经,故需加入增容劑荣暮。常用表面處理后的硅填充PS/PP體系能增加聚合物界面間的粘合力,提高PS/PP體系的拉伸強度旨怠。馬來酸酐官能化聚丙烯(RPS-MPP)對PS/PP也有較好的反應增容效果渠驼。
 
PS/PC
聚碳酸酯(PC)性能優(yōu)異,抗蠕變性能好,可見光透過率可達90%以上迷扇,與PS折光率相近百揭,且可與PS共混,使PS的熱穩(wěn)定性蜓席、強度和韌性都有所提高器一。
部分相容的PS/PC受外力作用時,因其相界面應力分布均勻連續(xù)厨内,故沖擊和拉伸外力使共混物產(chǎn)生銀紋和剪切帶祈秕,從而提高了PS/PC共混物的力學性能。
 
二雏胃、共聚改性
共聚是對PS進行改性的重要方法之一请毛,通過單體苯乙烯與第二單體共聚的方法引入柔性基團,從而達到既保持PS原有優(yōu)良性能瞭亮,又提高韌性方仿、改善加工性能的目的。主要有嵌段共聚和接枝共聚兩種方法统翩。
 
1仙蚜、嵌段共聚
PS與其他聚烯烴的共混相容性較低,但兩者共聚則可得到兼具剛性和韌性的產(chǎn)物厂汗。第二單體一般為α-烯烴委粉。用茂金屬催化劑催化苯乙烯與第二單體共聚,既保持了PS的剛性娶桦,又增強了其柔性贾节。
 
2、接枝共聚
用茂金屬催化劑通過接枝共聚合成了苯乙烯與其含硼衍生物的共聚物趟紊,并對產(chǎn)物的硼基團進行了氧化和氫氧化氮双。
 通過原子轉移自由基聚合反應,合成了一系列PS接枝共聚物霎匈,實現(xiàn)了聚苯乙烯的功能戴差,且可以通過控制溴化程度與加入單體量來控制接枝密度和接枝鏈的長度。
通過原位鏈轉移反應铛嘱,在合適的反應條件和催化體系中暖释,合成了末端含極性基團的PS接枝共聚物,可以實現(xiàn)PS的功能化墨吓。
 
三球匕、無機納米粒子改性
無機納米粒子由于具有獨特的表面效應、體積效應帖烘、量子尺寸效應等特性亮曹,其性能與一般的粉體和塊狀材料有顯著的區(qū)別。將無機納米材料與PS在一定工藝條件下復合,可大幅度提高聚合物材料的強度照卦、韌性式矫、耐熱性能、耐摩擦性能等役耕。PS/無機納米粒子復合材料的制備方法較多采转,主要有以下幾種。
 
1瞬痘、熔融共混法
將改性納米粒子加入熔融樹脂中故慈,共混后成型即得共混產(chǎn)物。因為納米粒子容易發(fā)生團聚框全,粒子在體系中難以均勻分散察绷,因此該方法的關鍵是在共混前要對納米粒子進行表面處理。
采用機械共混法制備了PS/納米粒子復合材料津辩,能顯著改善復合材料的拉伸強度和缺口沖擊強度克婶,提高熱流動性。
 
2丹泉、溶液共混法
溶液共混法:把基體樹脂溶于適當?shù)娜軇┲校尤爰{米粒子鸭蛙,充分攪拌使納米粒子分散混合均勻后摹恨,除去溶劑得到共混產(chǎn)物。將酸氧化處理的多壁碳納米管MWNTs浸潤于四氫呋喃溶液中娶视,然后將PS溶于該溶液晒哄,超聲波處理3h,制得PS/多壁碳納米管復合導電材料肪获,該共混方法可提高材料的儲能模量和導電性能寝凌。
 
3、原位聚合法
原位聚合法:指將經(jīng)過表面處理的納米粒子加入到單體中孝赫,混合均勻较木,然后在適當條件下引發(fā)單體聚合,從而制得PS/納米復合材料青柄。利用原位法制備了PS/蛭石納米復合材料伐债,相對PS,復合產(chǎn)物的分解溫度得到明顯提高致开。
PS的改性目前已有很多方法峰锁,但改性產(chǎn)品的綜合性能,改性機理双戳,都有待于進一步提高虹蒋。因為,改性產(chǎn)品的抗沖擊性能、耐熱性能魄衅、耐化學性能與加工性能也需要滿足更高的要求峭竣,以實現(xiàn)PS改性產(chǎn)品更廣泛的應用。(文章來源于網(wǎng)絡)