高性能聚丙烯/聚苯乙烯共混物的制备及结构性能关系研究

Polypropylene and polystyrene are both commonly used plastics. They are complementary in some properties. Therefore, their blends are commonly studied. PP and PS are typical immiscible polymer blends. For preparation of high performance PP/PS blends, compatibilizer is necessary. The aim of this project is to study the effects of the stucture of the well-defined PP-g-PS copolymer on the performance of PP-g-PS/PP blends. The machnism of PP-g-PS copolymer in polymer blends will be clearified. Moreover, in the PP-g-PS/PP blends, the size of the dispersed phase could be adjusted from nanometer to micrometer by controling the structure of PP-g-PS copolymer the the component of the polymer blends. The interanction between two phases is very powerfull due to the chemical bonds. The nanoeffect in nano polymer blends could be researched deeply.

聚丙烯和聚苯乙烯是两种典型的通用塑料，性能具有互补性，是研究最多的聚合物共混体系之一。然而，两者是典型的共混不相容体系。为了制备出性能好的聚丙烯/聚苯乙烯共聚物，必须加入相容剂。本项目主要研究结构可控的PP-g-PS共聚物结构对PP-g-PS/PP二元共混物的的相结构和性能的影响，明确PP-g-PS的作用机理。另外，在PP-g-PS/PP二元共混物研究中，控制PP-g-PS的结构和共混条件，使分散相的尺寸在纳米到微米级之间变化，由于分散相和连续相之间有化学键链接，相之间有优异的作用力，可以深入研究聚合物共混体系中纳米效应。

聚丙烯和聚苯乙烯是两种典型的通用塑料，性能具有互补性，是研究最多的聚合物共混体系之一。然而，两者是典型的共混不相容体系。PP-g-PS接枝共聚物是其典型的共混相容剂之一。分别研究相容剂与聚丙烯或聚苯乙烯的相互作用关系是本课题的研究重点。本项目通过固相接枝法制备了不同支链长度的PP-g-PS接枝共聚物，并对其结晶和微观结构进行了分析，结果显示PP-g-PS接枝共聚物的结晶能力低于PP但结晶速率明显高于PP；接枝共聚物呈现两相结构，支链PS阻碍了PP球晶的形成，但可增加其刚性；在此基础上，制备了不同比例的PP/PP-g-PS共混物，发现接枝共聚物可以均匀分散在PP相中并促进其结晶，随着共混物含量的增加其分散相尺寸增大，其中接枝共聚物含量为2.5%时，PS相在PP中以几百纳米级相尺寸均匀分布；对共混物的力学分析结果显示，随着接枝共聚物含量的增加，其拉伸强度变化不大，而弯曲强度逐渐增大，拉伸模量和弯曲模量均逐渐增加，缺口冲击强度虽然逐渐减小但共混物仍然明显高于纯聚丙烯，说明PP-g-PS接枝共聚物的加入在一定程度上实现了对PP刚性和韧性的同时提高。