聚苯醚共混物

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所属分类:高分子文章

现今研究最多的工程聚合物共混物是聚苯醚(PPO)与聚苯乙烯的混合。20世纪60年代末,有报道显示它们的相容性是非常惊人的。因为它们的相容性,高熔点的PPO(210℃)和低成本的聚苯乙烯的共混物具有良好的力学性能,具有巨大的经济价值。在商业共混物中,高抗冲聚苯乙烯可以获得良好的韧性和延展性。聚苯乙烯添加到PPO中提高了强度、韧性、热变形温度,加入低成本低磷酸酯阻燃剂能达到理想的阻燃性能。聚苯乙烯添加到PPO中,增加了使用性能也增加了经济效益。

人们对引起相容性的相互作用机理进行了广泛的研究,研究得出结论,弱相互作用是导致相容性的主要原因,也有人认为是聚合物的溶解度参数相近是形成相容性的主要因素。PS的π轨道和PPO的缺电子甲基之间形成弱的π-氢键。随着PPO/PS相容性的发现,许多针对苯乙烯共聚物和PPO混合时的相变行为和PPO的改性进行了研究。人们注意到,PPO与聚p-氯苯乙烯和聚o-氯苯乙烯不相容,但和p-氯苯乙烯含量为23-64%的共聚物展出相容的LCST行为。PPO和o-氟苯乙烯和p-氟苯乙烯的共聚物的混合物是相容的,但是和它们的均聚物是不相容的。o-氟苯乙烯和p-氯苯乙烯的共聚物在p-氯苯乙烯的摩尔含量为15-74%时与PPO是相容的。o-氯苯乙烯和o-氟苯乙烯的共混物在o-氯苯乙烯摩尔含量是15-36%时与PPO是相容的。PPO/聚4-甲基苯乙烯混合物在DSC测试时为单一的T值。NMR特性测试证实了在尺寸大到3nm时是不均匀的。聚2-甲基苯乙烯与PPO的相容性比聚4-甲基苯乙烯要差,NMR测试证明了这个结论,DSC测试得到一个较宽的Tg峰值,在AN的含量少于10.5%时SAN与PPO相容。AN含量是25%相容性较小,大约有3%的SAN在PPO相中,6%的PPO在SAN相中。

许多研究表明在PPO和PS的混合物中含有硫化基团和羧酸基团。有研究者证实了硫化PS和PPO以及硫化PPO和PS和硫化聚合物的共混物的相容性的问题。PS的硫化程度达到2-4%时能够与PPO相容。当两种聚合物都被硫化时,硫化程度较高时(硫化度>10%)出现相分离。相反离子影响相容性,比如用Zn2+磺酸改进PS比用Na+配位改性的PS与PPO的相容性好。间规聚苯乙烯可以以无定形状态与PPO任意比例混合,它的Tg变化与FOX方程的预算结果相符。等规聚苯乙烯和PPO也可以相容。

因为PPO和结晶聚酰胺(PA6,PA66)的相分离在汽车仪表上应用具有很大商业价值而备受关注。因为PA6和PA66与PPO混合物是物理不相容,所以需要对这些聚合物进行增容处理。专利文献中介绍了许多增容方法。包括为了提高韧性而进行的顺丁烯二酸酐接枝PPO和PA6或者PA66和SEBS嵌段共聚物的混合。PPO在苄基位置的氧化可以与PA6的端基进行反应对PA6进行增容。SMA(8%MA)共聚物可以有效地对PPO/PA6混合物进行增容。PPO和PBT以及PET的混合物也需要进行增容以获得可用的力学性能,PC可以添加到三元组分的PPO/PET混合物以提高其性能。四官能团环氧树脂单体(tetraglycidyl-4,4’-二氨基二苯甲烷)可以通过反应挤出形成PET/PPO接枝共聚物从而提高PET/PPO的性能。

大多数的PPO/PS混合物研究都是关于PS改性的,20世纪70年代研究人员用PS改性PPO,提高聚2,6-二苯基-1,4-苯基氧化物(DPPPO)的比例改性聚合物,但是并没有完全商业化应用。DPPPO和PS不相容。对DPPPO和PS进行硫化不能使其混合,但是可以提高力学性能。

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