聚苯乙烯的改性研究和应用

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（70～98℃），冲击强度也不高。因而，在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。PS的改性方法主要有共混改性、共聚改性和纳米改性。

1.共混改性

共混不仅是聚合物改性的重要手段，而且也是开发新材料的重要途径。

（1）PS与PE共混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高分子合金，必须加入相容剂。

（2）PS与PP共混 聚丙烯拉伸强度高于PS，表面硬度也高于PS和ABS，耐热性能也较好。因而将其与PS共混可提高PS热性能。但PP与PS不相容，故PP和PS共混必须加入增容剂。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体系拉伸强度。RPS-MPP（马来酸酐官能化聚丙烯）对PS/PP体系有较好的增容效果。

（3）PS与PC共混PC（聚碳酸酯）、PS均为透明塑料，PC性能优异，抗蠕变性能好，使用温度为110～140℃，可见光透过率达90%以上，并且，PS、PC折光率相近，两者共混，可取长补短，PS的热稳定性、强度及韧性也可得到提高。

（4）PS与PA共混 尼龙是结晶性聚合物，拉伸强度高于金属，压缩强度与金属接近。其抗冲击强度比通用塑料高得多，并且随水分含量的增多抗冲击强度提高，耐油、耐溶剂性能好，使用温度为-40～100℃。因而对提高PS的韧性非常有利。(www.xing528.com)

（5）PS与PMMA共混PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）是透明性和耐候性均较好的塑料。PS与之共混可提高其耐热性而不影响体系的透明性。将St-MMA（苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯无规共聚物）、PS-g-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-b-MMA）对PS-PMMA体系有较好的增容效果。

2.共聚改性

PS与其他聚烯烃的共混相容性较差，通过共聚方法使苯乙烯单体与第二单体共聚，通过引入柔性链段既保持了间规聚苯乙烯原有的优良性能，又提高了它的韧性，并改善了加工性能。共聚方法主要为嵌段共聚或接枝共聚。但目前还存在着催化共聚活性较低、产物多为共聚物和均聚物的混合物等问题，且组成较难控制。

3.PS的纳米改性

纳米无机粒子由于自身独特的表面效应、体积效应、量子尺寸效应，其性能与一般的粉体材料和块状材料有显著的区别。纳米粒子的超微尺寸和表面活性效应能够对聚合物材料的内部缺陷进行极好的修饰，并可最大限度地减少内部残留的活性基团，从而大幅度提高聚合物材料的强度、韧性、耐老化性能和耐热性能。有的层状纳米无机化合物改性塑料还会表现出各向异性的特性。将纳米填料以共混、原位聚合、插层复合、溶胶-凝胶等方法均匀地分散在PS基体中，利用填料的纳米尺寸效应、大比表面积以及强的界面作用力将填料的刚性、尺寸稳定性、热稳定性与PS的韧性、加工性能结合起来，可获得具有优异综合性能的PS纳米塑料。