PS和PA共混改性
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目录第1章聚苯醚简介 (1)第2章PPO与PA的共混改性 (2)第2.1节PPO/PA合金简介 (2)第2.2节PPO与PA的共混改性的目的和用途 (2)第2.3节PPO与PA的共混改性的配方 (3)第2.4节PPO与PA的共混改性的工艺及设备 (5)第3章PPO与PS的共混改性 (9)第3.1节PPO/PS合金简介 (9)第3.2节PPO与PS的共混改性的目的和用途 (9)第3.3节PPO与PS的共混改性的配方 (11)第4章PPO与其他聚合物的共混改性 (13)第4.1节PPO/PBT合金 (13)第4.2节PPO/PET合金 (14)第4.3节PPO/PPS合金 (14)第5章总结 (14)参考文献 (16)第1章聚苯醚简介聚苯醚(简称PPO或PPE)是通用工程塑料的五虎将之一,是一种具有机械性、阻燃性、耐热性、电绝缘性和化学稳定性等优良性能的热塑性树脂。
在1957年由美国GE公司研发成功。
但是由于聚苯醚自身熔体粘度过高及易内应力开裂等缺点,导致很难通过挤出、压塑、注射等手段使其加工成型,这大大限制了PPO的应用发展[1]。
聚苯醚外观透明、无毒、相对密度小,属于非结晶性材料。
PPO优异性能如下[2]:1、力学性能高。
聚苯醚的分子链中含有大量的苯环,这决定了其具有较好的硬度和刚性,其拉伸强度和弯曲强度高,抗蠕变性能好;2、耐热性好。
PPO的玻璃化转变温度为210℃,热变形温度达到180℃,是热塑性工程塑料最高的,在较宽温度范围内都能保持原有性能,适于金属材料搭配使用;3、耐水性好。
PPO的吸水性很低,吸水率<0.05%,不水解,这是因为PPO不含水解官能团;4、阻燃性好。
聚苯醚很难燃烧,只要加入少量的阻燃剂即可有很好的阻燃效果;5、耐化学药品性好。
PPO不与大部分酸、碱、盐溶液反应。
但与此同时聚苯醚仍存在很多缺点:在有光条件下使用较长时间,颜色会有所变黄,影响其使用范围。
同时PPO的流动性差、溶体粘度高、加工成型困难,纯PPO 几乎不能采用注射成型方法成型,这必然极大地限制其使用,因此改善PPO的加工性能,使其更好地应用在实际生产中就成为PPO树脂发展的关键之一。
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。
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。
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。
聚合物共混改性原理及应用```````201015014057一.名词解释(每题5分,共20分)1。
聚合物共混答:共混改性包括物理共混、化学共混和物理/化学共混三大类型。
其中,物理共混就是通常意义上的“混合”。
如果把聚合物共混的涵义限定在物理共混的范畴之内,则聚合物共混是指两种或两种以上聚合物经混合制成宏观均匀物质的过程。
2.分布混合和分散混合答:分布混合,又称分配混合。
是混合体系在应变作用下置换流动单元位置而实现的.分散混合是指既增加分散相空间分布的随机性,又减少分散相粒径,改变分散相粒径分布的工程.分布混合和分散混合在实际的共混工程中是共生共存的,分布混合和分散混合的驱动力都是外界施加的作用力。
3。
总体均匀性和分散度答:总体均匀性是指分散相颗粒在连续相中分布的均匀性,即分散相浓度的起伏大小.分散度则是指分散相颗粒的破碎程度。
对于总体均匀性,则采用数理统计的方法进行定量表征。
分散度则以分散相平均粒径来表征.4。
分散相的平衡粒径答:在分散混合中,由于分散相大粒子更容易破碎,所以共混过程是分散相粒径自动均化的过程,这一自动均化的过程的结果,是使分散相例子达到一个最终的粒径.即“平衡粒径”。
二.选择题(每题1。
5分,共15分)1.热力学相容条件是混合过程的吉布斯自由能 ( A )A。
小于零B 大于零C 等于零D 不确定2.共混物形态的三种基本类型不包括( D )3. A。
均相体系4. B 海—岛结构5.C 海--海结构6. D 共混体系3.影响熔融共混过程的因素不包括(B )A 聚合物两相体系的熔体黏度B 聚合物两相体系的表面张力C 聚合物两相体系的界面张力D 流动场的形式和强度4.共混物形态研究的主要内容不包括 ( D )A 连续相和分散相祖分的确定B 两相体系的形貌C 相界面D 分散相的物理性能5.熔体黏度调节的方法不包括( B)A 温度B 时间C 剪切应力D 用助剂调节6.聚合物共混物的使用性能影响要素不包括( A )A 结晶时间B 结晶温度C 结晶速度D 结晶共混物的结构形态7.影响热力学相容性的因素不包括( B )A 相对分子质量B 共混组分的性能C 温度D 聚集态结构8。
PS和PA共混改性
n C6H5-CH=CH2 → -[(C6H5)CH-CH2]-n
n 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4000
600350030002500200015001000104
-30
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
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。
3. 核磁共振氢谱
C6H5-CH=CH2 δ=5.28~5.40 ppm
C2H4 δ=4.60 ppm
4.DSC测聚合物Tg
DTA、DSC在高分子方面的主要用途是:一是研究聚合物的相转变过程,测定结晶温度T f、熔点T m、结晶度X c、等温结晶动力学参数;二是测定玻璃化转变温度T g;三是研究聚合、固化、交联、氧化、分解等反应,测定反应温度或反应温区、反应热、反应动力学参数等。
4.偏光显微镜(PLM)
利用高分子液晶材料的光学性质特点,可以用偏光显微镜观测不同高分子液晶,由液晶的织构图象定性判断高分子液晶的类型。
5.扫描电镜(SEM)
用SEM可以观察聚合物表面形态;聚合物多相体系填充体系表面的相分离尺寸及相分离图案形状;聚合物断面的断裂特征;纳米材料断面中纳米尺度分散相的尺寸及均匀程度等有关信息。
6.透射电镜(TEM)
透射电镜可以用来表征聚合物内部结构的形貌。
将待测聚合物样品分别用悬浮液法,喷物法,超声波分散法等均匀分散到样品支撑膜表面制膜;或用超薄切片机将高分子聚合物的固态样样品切成50nm薄的试样。
把制备好的试样置于透射电子显微镜的样品托架上,用TEM可观察样品的结构。
利用TEM可以观测高分子聚合物的晶体结构,形状,结晶相的分布。
高分辨率的透射电子显微镜可以观察到高分子聚合物晶的晶体缺陷。
7. 1H—核磁共振波谱(氢谱)
1H—核磁共振(1H—NMR)也称为质子核磁共振,是研究化合物中1H原子核(即质子的核磁共振。
可提供化合物分子中氢原子所处的不同化学环境和它们之间相互关联的信息。
依据这些信息可确定分子的组成、连接方式及其空间结构。
核磁共振谱仪测1H-NMR谱图。