間規聚苯乙烯（sPS）是一種新型結晶性工程塑料，具有強度高、熔點高（約為270°C）、密度低、耐溶劑和尺寸穩定性好等優良性能〔12.具有十分寬泛的用途，市場潛力很大。如能進一步進步sPS的沖擊性能，則對拓寬其應用范圍有重要意義。本文使用輕度磺化的間規聚苯乙烯磺酸鋅鹽（SsPS-Zn）作為增容劑，將sPS和少量聚酰胺一6（PA6）共混，冀望進步sPS的沖擊性能并取得耐熱性和力學性能均較好的高性能材料。有關sPS/PA6/SsPS-Zn合金的鉆研鮮見報道。PA6是一種應用寬泛的工程塑料，來源豐碩，具有較突出的沖擊韌性，PA6和sPS共混有望改善PA6吸濕性大和尺寸穩定性差的毛病。

　　本文對新型塑料合金sPS/PA6/SsPS-Zn的力學、熱學性能及其微觀形態構造停止了鉆研。

　　1實驗部分1.1主要原料°C，DSC辦法測定）按制備。PA6為岳陽化工總廠錦綸分廠產品（MMn=°C DSC辦法測定）。各種原料使用前均在80°C真空枯燥96h. 1.2樣品制備塑料合金制備在XSS―300型轉矩流變儀中停止，將合金各組分（參與適量抗氧劑1010）按比例干混好后，在流變儀中混煉，控制溫度為285°C；轉速為32r/min；混煉工夫為8min.本文所探討的合金的組成均為質量比。

　　1.3剖析測試儀器型動態力學試驗儀，頻率3Hz升溫速率5°C/min；HITACHIS-570掃描電鏡；國產LKW-5型微控拉伸實驗機，拉伸速率50mm/min；懸臂梁式擺錘沖擊試驗機；TMA測試采納壓針穿入試樣法，壓針為平底、圓截面積為1mm2，荷載為9.800N，升溫速率5C/min.，：002―02―基金項目：國家高等學校博士點基金贊助項目，：黎華明（1967―），男，湖南省華容縣人，博士，副教授，主要從事高分子合成。聚合物共混及有機一無機納米復合材料方2結果與探討2.1sPS/PA6/SsPS~Zn塑料合金的力學性能由于sPS和PA6兩組分之間相容性差，sPS/PA6合金力學性能差。采納SsPS-Zn作為增容劑，可明顯改善sPS和PA6組分間的相容性，顯著進步力學性能。表1列出了sPS/PA6/SsPS-Zn三組分塑料合金的力學性能。

　　由表看出，sPS/PA6/SsPS-Zn合金的沖擊強度隨增容劑SsPS-Zn用量的變遷呈現峰值，組成為80/ 20/5時，沖擊強度最大。進一步增加增容劑用量，沖擊強度反而下降。這闡明各組分間的相容性太好或太差都對沖擊強度的進步不利。相容性太差，兩相粘合力缺乏；目容性太好，分散相顆粒太小，甚至形成均相，也不會產生很好的增韌成效。Baer〔6〕在鉆研PVC/NBR共混物的力學性能時曾得到相似結論。

　　他發現當NBR中丙烯腈（AN）含量在0% ~40%之間變遷時，該共混體系的相容性由完全不容變為完全相容。但只在部分相容，即AN含量為10~20%時，共混物的沖擊強度最大。Li等在鉆研aPS/PA1010/SaPS-Zn共混物時，也發現沖擊強度隨增容劑（SaPS-Zn）用量的變遷呈現峰值。此外，sPS/PA6/SsPS-Zn的彎曲強度、拉伸強度和純sPS相比，均略有增加。這標明，在SsPS-Zn的作用下，少量PA6和SPS共混，能夠明顯進步SPS的沖擊性能，而不影響其它優良力學性能。

　　析結果見表2.磺化度為8.65mol%的SsPS-Zn已不能結晶〔3，因而圖中察看不到SsPS-Zn的Tm.由表中可見sPS/PA6/ SsPS-Zn中PA6和sPS各自的相對結晶度（Xc）均隨SsPS-Zn用量增加而明顯降低，這標明sPS和PA6間相容性進步，兩組分的非結晶相之間存在互相浸透，起到了互相稀釋的作用。此外，合金中PA6組分的熔點（Tm）也隨SsPS-Zn用量增加而降低，闡明SsPS-Zn和PA6之間存在互相作用，PA6分子鏈段運動受到限制，妨礙了晶體成長，并生成不完好晶體。不過sPS組分的Tm熔融峰，約為254表2中各組分的相對結晶度（Xc）值按下式計算：變遷較小，但其結晶形態發作了扭轉，變為a晶型和P晶型共存。poly而sPS/PA6中，sPS組分主要為a晶型，sPS/PA6的tanS~T圖中呈現兩個明晰的tanS峰（）別離對應于合金中PA6相的a轉變（Tspa6）和sPS相的a轉變（TgsPS）。表3為的剖析結果。

　　在sPS/PA6/SsPS-Zn中，隨著SsPS-Zn用量增加，發現PA6相的a轉變峰逐漸向sPS相的a轉變峰靠攏，并且PA6相的a轉變峰變寬，形成一個較寬的“平臺”。這闡明該合金為多相構造，即由間斷相sPS富集相、分散相PA6富集相和界面相構成，界面相是在SsPS-Zn作用下由交錯散布的sPS和PA6的微區構成。Lipotav等〔12〕認為，由于這種小尺寸的微區的存在，組成共混體系的聚合物的玻璃化轉變區便可能變寬。DMA結果標明，SsPS-Zn能顯著進步合金中sPS和PA6兩組分之間的相容性。

　　前面DSC的剖析結果標明，合金中PA6組分的相對結晶度隨SsPS-Zn參與量的增加顯著降低，同時sPS組分的相對結晶度也有所降低。合金中PA6組分和sPS組分結晶度降低招致儲能模量（i）降低。的結果闡明了這點。從sPS/PA6/SsPS-Zn的T圖中可看出，在合金組成為sPS/PA6/SsPS-Zn =80/20/5時，其，值降低程度最大。這與合金沖擊強度高相對應。

　　為sPS/PA6和sPS/PA6/SsPS-Zn的溫度-形變曲線（TMA）圖，其剖析結果見表4.純PA6和sPS各自的起始粘流溫度別離為Tfpa6=200.6C；Tf現較小的形變（小于2%）此溫度范圍對應于合金中sPS組分的玻璃化轉變區，相應的形變是由sPS非晶區中分子鏈段細微運動引起的，同時形變因受結晶構造的限制而較小。隨著溫度的進步，合金在T2約16%的形變量（記為Strain（T2-3））。由于純PA6的Tf約為200 massra-于PA6的結晶區熔融形成的。由于主體是高熔點（270-Q）tio）polymeraUoys sPS，因而合金沒有進入粘流態。只要高于252-Q，抵達起始粘流溫度T4后，sPS的結晶區開端毀壞，合金才進入粘流態。

　　T2和T3之間的形變量減少，約為11%.由于SsPS-Zn引入后，各組分間的相容性增加，一方面使PA6組分的Tm和Xc顯著降低（見前面DSC鉆研結果）。因而使合金的TkT2降低。另一方面使sPS和PA6分子鏈間互相纏結加劇，使合金的T3略有升高；T2和T3之間的形變量減小。TMA結果標明，sPS/PA6/SsPS-Zn根本上堅持了純sPS優良的耐熱性能和力學性能。

　　是不同組成的sPS/PA6/SsPS-Zn經液氮冷凍后沖擊斷面的SEM圖。當向sPS/PA6中參與少5份）后，合金的形態構造已發作了很大變遷，分散相PA6的粒徑明顯變小，粒徑散布變窄，約在1 ~2Mm之間（b）這闡明在SsPS-Zn作用下，sPS和PA6組分間的相容性得到了明顯改善。進一步增大SsPS-Zn的用量時，PA6相的粒徑繼續變小，在組成為80/20/5時，PA6相的粒徑PS/PA6/SsPS-Zn塑料合金的鉆研約在0.2Mm~0.5Mm之間（c）兩相之間界面變寬，變含糊。當合金組成在80. 0/20.0/7.5時，PA6相的粒徑進一步減小。由于SsPS-Zn的磺酸鋅基團和PA6的酰胺基團之間存在特殊互相作用（見后面FTIR探討）有利于SsPS-Zn和PA6相容，同時SsPS-Zn和sPS之間相容性也好，故SsPS-Zn可有效地改善sPS和PA6組分間的相容性。

　　2.6SsPS-Zn和PA6之間互相作用剖析50）樣品在3000~3550cm1區域內的FTIR圖以及差譜圖。圖中純PA6在約3300cm1處有一個較強吸收峰，該峰可歸屬為N-H鍵在氫鍵作用存在時的吸收峰〔13，此外在3 060cm1還有一個較弱吸收峰，該峰為酰胺基的泛頻振動吸收峰〔14〕當SsPS-Zn參與PA6中后，3 300cm1處吸收峰變寬并且向低波數方向挪動。這闡明PA6的酰胺基團和SsPS-Zn的磺酸鋅基團之間存在強烈互相作用，使PA6分子間或分子內的氫鍵作用減弱，因而使N|H鍵吸收峰向低波數方向挪動。同時吸收峰變寬，闡明離聚物的參與使PA6分子間氫鍵作用減弱，因而使體系中“自由”的N―H鍵的數目增加。此外，另一變遷是共混物中PA6在約3060cm1處的較弱吸收峰移向高波數，是由于Zn2+和酰胺基（ONH）的N―H之間存在特殊互相作用〔15〕即Zn2+和酰胺基（CONH）的N上孤電子對之間的配位作用，并且金屬離子和酰胺基氮之間的配位作用的強弱與金屬陽離子的品種有關，一般強弱順序為：Zn2+>Cu2+ SsPS-Zn的FTIR圖和PA6/SsPS-Zn（50/50）差譜圖見b.圖中純SsPS-Zn離聚物SO3―陰離子的對稱（7s）和非對稱（7a）伸縮振動吸收峰別離為7s= 035cm―1處，而Y吸收峰在約1 1處罰裂的雙峰消失。這是由于PA6的酰胺基對磺酸鋅基團的金屬鋅陽離子的極性吸引作用所致〔15〕這也闡明PA6的酰胺基中羰基氧和胺基氮上的電子對和磺酸鋅基團的金屬鋅陽離子之間存在絡合作用。