涂巨鵬　王丹丹　陳希朋　李陽(yáng)陽(yáng)　單天嬌　周俊

摘? ?要：向PS/PE共混體系中加入SBS作相溶劑，用擠出機(jī)共混擠出得到不同SBS含量的共混物，再測(cè)試?yán)臁_擊性能，探討SBS對(duì)共混物PS/PE的性能影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：隨著SBS含量逐漸升高，共混物的拉伸強(qiáng)度逐漸變?nèi)酰瑳_擊強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)。由此得知：SBS可以有效提高共混物的韌性和沖擊強(qiáng)度，但降低了材料強(qiáng)度。當(dāng)PS/PE共混物中的SBS含量為5%時(shí)，共混體系的綜合性能最佳。

關(guān)鍵詞：SBS;聚乙烯;聚苯乙烯;共混改性

聚合物共混在實(shí)用性方面有著廣泛優(yōu)勢(shì)。在高中分子材料的生產(chǎn)加工領(lǐng)域，共混改性在塑料以及橡膠制造生產(chǎn)中仍是一種廣泛應(yīng)用的技術(shù)。其中在橡膠領(lǐng)域內(nèi)，尤其是在橡膠與塑料進(jìn)行共混的兩種體系以及熱塑彈性體[1-3]的生產(chǎn)中，共混改性技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用;在塑料領(lǐng)域，生活中常見的大多數(shù)種類的塑料，生產(chǎn)工藝也離不開共混改性技術(shù)。

SBS被稱為“第三代合成橡膠”，既具有塑料的易成型加工性和高強(qiáng)度性的特點(diǎn)，又具有橡膠的彈性高的特點(diǎn)，還有較好的抗低溫性、耐濕滑性以及透氣性等特性，是應(yīng)用最廣泛的熱塑性彈性體。由于主鏈中存在雙鍵，SBS的耐老化性能較差。SBS的加工生產(chǎn)由于具有低能耗、染色性好和無需硫化等優(yōu)點(diǎn)，工藝簡(jiǎn)單，加工成型方便，同時(shí)加工生產(chǎn)產(chǎn)生的剩余料也能夠被回收再利用。由于SBS自身優(yōu)異的機(jī)械性能，它的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)展，是各相關(guān)行業(yè)備受青睞的材料[4]。

在聚合物改性方面，SBS可與PE、PP、PS等通過共混的方式，來改良它們的低溫性能和抗沖擊性能[5]。

本課題將SBS與PS、PE 3種物料進(jìn)行多種不同比例的共混，研究不同SBS含量對(duì)PS/PE共混物物理性能的影響，從而找出3種材料共混改性的最佳配比。

1? ? 實(shí)驗(yàn)部分

1.1? 儀器與試劑

實(shí)驗(yàn)中主要用到的儀器設(shè)備及其規(guī)格如表1所示。

1.2? 實(shí)驗(yàn)步驟

本實(shí)驗(yàn)中每組所稱取的3種物料的總質(zhì)量為400g，其中m（PS）∶m（PE）=1∶1。用雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行共混得到0%、5%、10%、15%、20%各不同比例的共混物。用注塑機(jī)制備5組共混試驗(yàn)樣條，每組至少5個(gè)樣條。分別對(duì)共混物樣條進(jìn)行拉伸和沖擊性能的測(cè)試。

2? ? 結(jié)果與討論

如表2所示，分別是SBS質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0%、5%、10%、15%、20%時(shí)的PS/PE共混物的沖擊實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，再由式1計(jì)算出不同物料配比樣條的沖擊強(qiáng)度。

式中：an為試樣吸收的沖擊能 ，J;σ為沖擊強(qiáng)度，KJ/m2;b為試樣寬度，mm;t為缺口試樣剩余厚度，mm，本實(shí)驗(yàn)中為10 mm。

根據(jù)表2中的數(shù)據(jù)，繪制沖擊強(qiáng)度與SBS質(zhì)量分?jǐn)?shù)關(guān)系曲線圖，如圖1所示。

圖1是一張逐漸上升的走勢(shì)圖。共混物的沖擊強(qiáng)度與SBS含量表現(xiàn)出正相關(guān)的關(guān)系，因?yàn)镾BS是彈性體，一開始向共混物中加入少量SBS可以顯著提高共混物的沖擊強(qiáng)度。由于SBS本身的韌性要比PE好，不斷增加SBS，共混物的沖擊強(qiáng)度也隨之繼續(xù)得到強(qiáng)化。

如表3所示，分別是SBS質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0%、5%、10%、15%、20%時(shí)的PS/PE共混物的拉伸強(qiáng)度，見圖2。

圖2中，共混物拉伸強(qiáng)度與SBS質(zhì)量分?jǐn)?shù)表現(xiàn)出先升后降的走勢(shì)關(guān)系。隨著SBS的開始加入，PS與PE的相容性得到改善，逐漸共混均勻，剛性差的PE得到剛性好的PS的彌補(bǔ)，使得共混物整體的剛性得到強(qiáng)化。當(dāng)SBS的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到5% 左右時(shí)，共混物的拉伸強(qiáng)度上升到最大值。但當(dāng)SBS繼續(xù)加入，共混物的拉伸強(qiáng)度反而逐漸下降，這可能是因?yàn)镾BS本身的硬性和剛性都比PS低，SBS的不斷加入造成其他組分的含量減少，導(dǎo)致共混物整體的抗拉伸性能變?nèi)?，表現(xiàn)為拉伸強(qiáng)度下降。

[參考文獻(xiàn)]

[1]綦明正.聚合物共混改性混煉擠出設(shè)備的探討[J].特種橡膠制品，2003（3）： 53-56.

[2]吳培熙，張留城.聚合物共混改性[M].北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，1998.

[3]鄧本誠(chéng)，李俊山.橡膠塑料共混改性[M].北京：中國(guó)石化出版社，1996.

[4]劉俊華，鐘明強(qiáng).聚苯乙烯共混改性研究進(jìn)展[J].功能高分子學(xué)報(bào)，1999（3）：345-349.

[5]李玉芳.用途廣泛的SBS[J].中國(guó)石油和化工，2002（12）：55-57.