[发明专利]一种马来酸酐增韧改性聚苯乙烯/聚丙烯复合材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种马来酸酐增韧改性聚苯乙烯/聚丙烯复合材料的制备方法，是将马来酸酐、聚苯乙烯和聚丙烯放入密炼机中进行熔融共混从而获得。本发明的方法改善了PS/PP共混体系的相容性，提高了PS/PP复合材料的力学性能和热学性能。

技术领域

本发明涉及一种马来酸酐增韧改性聚苯乙烯/聚丙烯复合材料的制备方法，属于高分子复合材料领域。

背景技术

熔融共混不同的聚合物是生产多相新材料的一种更直接、成本更低的方法。聚丙烯(PP)和聚苯乙烯(PS)是世界上应用最广泛的两种塑料，在PS/PP共混体系中，一个是结晶相，一个是非晶相。对PS/PP共混物的研究主要集中在热力学性能、形貌和力学性能方面。然而，PS/PP共混物由于两者的不相容性，表面张力大，共混物通常是具有不同形态的多相体系，呈现粗糙的相形态，界面粘结差，导致力学性能差，使PS/PP共混物的应用受到了许多限制，因此需要添加增容剂对PS/PP共混物进行改性，增容剂的加入可以改善不相容PS/PP共混物的相容性和力学性能。

将增溶剂引入聚合物当中已经被证明是提升聚合物物理化学性能的有效方法，增溶剂的加入可以改变PS/PP复合材料的物理交联点，可以通过增强界面相互作用来提升材料的机械性能。Yu Zhang等用马来酸酐(MAH)活性单体改性PS/PP共混物，熔融挤出法制备了原位形成的PS/PP共混物，研究了PS/PP共混体系的结晶熔融行为和动态力学性能，结果表明MAH的加入对共混聚丙烯的结晶温度影响不大，但可以提高PS/PP共混体系的储能模量和损耗模量(Yu Zhang,Yongping Huang,Kancheng Mai.Crystallization and DynamicMechanical Properties of Polypropylene/Polystyrene Blends Modifified withMaleic Anhydride and Styrene[J].Journal ofApplied Polymer Science,2005，96(6)：2038-2045.)。但按照该方法改性后的PS/PP共聚物的熔融温度几乎没有变化，热力学性能提高也不明显。

发明内容

本发明公开了一种马来酸酐增韧改性聚苯乙烯/聚丙烯复合材料的制备方法，旨在通过调控原料比例和反应条件，使聚苯乙烯/聚丙烯复合材料的力学性能、热学性能最大程度的提高。

本发明为实现目的，采用如下技术方案：

一种马来酸酐增韧改性聚苯乙烯/聚丙烯复合材料的制备方法，其特点在于：将马来酸酐、聚苯乙烯和聚丙烯放入密炼机中进行熔融共混，从而获得马来酸酐增韧改性聚苯乙烯/聚丙烯复合材料。

优选的，所述聚苯乙烯、马来酸酐和聚丙烯质量比为40％：10％：50％。在该比例下，所得复合材料具有最优的力学性能和热学性能。

优选的，所述密炼机的温度为180℃、转子转速为150r/min、密炼时间为5min。

本发明的有益效果体现在：

1、本发明利用马来酸酐改性聚苯乙烯/聚丙烯复合材料，通过加入马来酸酐，改善了PS/PP共混体系的相容性，复合材料力学性能明显提高。当马来酸酐的添加量为10％时，复合材料的力学性能最佳，其断裂伸长率为11.28％(较纯PS/PP提高了337.21％)、拉伸强度为13.98MPa(较纯PS/PP提高了56.55％)。

2、本发明通过MAH的加入改变了PS/PP复合材料的结晶行为，降低了PS/PP复合材料的结晶度，提高了PS/PP复合材料的热学性能。

附图说明

图1为本发明各实施例所制备的复合材料的断裂冲击面的扫描电镜图，其中A～G依次对应实施例1～5、对比例1及对比例2所获得的样品。

图2为本发明各实施例所制备的复合材料的傅里叶红外光谱图。