[科普中国]-烷基化聚苯乙烯-

烷基化聚苯乙烯即为聚苯乙烯发生傅克烷基化反应，用以聚苯乙烯增韧。

聚苯乙烯为通用塑料的第三大品种，它具有透明、成型性好、刚性好、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。但聚苯乙烯较脆，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一直是PS改性的重要课题。

聚苯乙烯傅克烷基化早在1988年，Peter就用反应挤出共混制备了PS/PE共混物，并研究了不同分子量的PE、PS及不同添加剂含量对共混物性能的影响。但他没能就减小PS、PE内部交联和链降解的问题提出解决办法，并且用该法分布于两相界面的引剂和偶联剂少，界面接枝反应少。1991年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（口恶唑啉官能化PS）、CPE（氯化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。徐伟强等将RPS（口恶唑啉官能化PS）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；据DMA分析结果，作者提出RPS/MPE反应性共混物具有部分交联结构，反应共混使MPE的结晶度及熔点均降低。Yi-jun Sun等用Friedel-Crafts烷基化方法研究了反应挤出共混PS/PP和PS/PE体系。他们选用两种螺杆和两种共混方法（一步法、两步法）进行研究。结果表明：低浓度的AlCl3/苯乙烯单体（催化剂）能有效增容PP/PS、PE/PS体系，并且力学性能尤其是断裂伸长率显著提高；因两步法反应挤出能限制聚合物降解，故其比一步法效果好。1

其他增韧方法用工程塑料增韧PS（1）PS/PC

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。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。揣成智等也用DSC检测Tg，研究表明PS/PC部分相容。Kunori.T[23]报道，部分相容的PC/PS受到外力作用时，因其相界面应力分布均匀连续，故冲击和拉伸外力使共混物产生银纹和剪切带，从而使PC/PS共混物力学性能提高。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。PST-g-MAH（苯乙烯接枝马来酸酐共聚物）、SBS-g-MAH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。

（2）PS/PA

尼龙是结晶性聚合物，抗拉强度高于金属，抗压强度与金属接近。其抗冲强度比通用塑料高得多，并且随水分含量的增多抗冲强度提高，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。

Hai用磺化聚苯乙烯（HSPS）和磺化聚苯乙烯锌盐（ZNSPS）作为增容剂。用DMA、SEM、DSC和摆锤冲击法研究了PS/PA1010共混体系的性能。结果表明，HSPS比ZNSPS的粘度小，在PA基体中凝聚作用小，因此，HSPS的增容效果比ZNSPS好；HSPS使PA基体结晶度下降，而ZNSPS则使PA的结晶度略有上升；当离聚体含量为PS基体的20 wt%时，共混物的冲击强度达到最大值。1

用弹性体增韧PS袁绍彦，黄锐等研究了纳米碳酸钙和SBS与PS共混，结果表明纳米碳酸钙和SBS能协同增韧PS且共混物拉伸强度得到提高，其物理机械性能达到或超过HIPS的。

唐卫华，唐健，金日光研究了聚苯弹性体（PSE）通过与聚苯乙烯（PS）共混对PS力学性能的影响。结果表明PSE树脂与PS可以相容，且这种相容性随树脂中苯乙烯质量分数的提高而增大。PSE与PS共混可以获得力学性能优异的韧性材料。当PSE在共混合金中的质量分数较低时，PSE树脂以小于微米的尺寸呈微区分散于PS中。PSE添加量达到40%时，PSE与PS形成了两相连续分布的共混合金，这种合金既具有强度又具有韧性。PSE的增韧效果随其苯乙烯质量分数的提高而增大，在苯乙烯质量分数为72%达到最大值。

夏新江用凝聚包覆法制备粒径小于1mm的SBR-g-St粉末，并将其与PS共混。结果表明，SBR-g-St熔体流动速率为24.3，接枝率为28.1%，SBS-g-St中SBS与接枝St的质量比为65/35时共混物的无缺口冲击强度可达48.5kJ/m2，是未增容PS的21.6倍；但其弯曲强度和拉伸强度有所下降。EPDM（三元乙丙橡胶）具有优良的耐候性、耐臭氧、抗氧化性、高耐热性以及良好的拉伸性能，因而对提高PS的性能有较好的促进作用。1

本词条内容贡献者为:

王宁 - 副教授 - 西南大学