间规聚苯乙烯（sPS）是一种新型结晶性工程塑料，具有强度高、熔点高（约为270°C）、密度低、耐溶剂和尺寸稳定性好等优良性能〔12.具有十分宽泛的用途，市场潜力很大。如能进一步进步sPS的冲击性能，则对拓宽其应用范围有重要意义。本文使用轻度磺化的间规聚苯乙烯磺酸锌盐（SsPS-Zn）作为增容剂，将sPS和少量聚酰胺一6（PA6）共混，冀望进步sPS的冲击性能并取得耐热性和力学性能均较好的高性能材料。有关sPS/PA6/SsPS-Zn合金的钻研鲜见报道。PA6是一种应用宽泛的工程塑料，来源丰硕，具有较突出的冲击韧性，PA6和sPS共混有望改善PA6吸湿性大和尺寸稳定性差的毛病。

　　本文对新型塑料合金sPS/PA6/SsPS-Zn的力学、热学性能及其微观形态构造停止了钻研。

　　1实验部分1.1主要原料°C，DSC办法测定）按制备。PA6为岳阳化工总厂锦纶分厂产品（MMn=°C DSC办法测定）。各种原料使用前均在80°C真空枯燥96h. 1.2样品制备塑料合金制备在XSS―300型转矩流变仪中停止，将合金各组分（参与适量抗氧剂1010）按比例干混好后，在流变仪中混炼，控制温度为285°C；转速为32r/min；混炼工夫为8min.本文所探讨的合金的组成均为质量比。

　　1.3剖析测试仪器型动态力学试验仪，频率3Hz升温速率5°C/min；HITACHIS-570扫描电镜；国产LKW-5型微控拉伸实验机，拉伸速率50mm/min；悬臂梁式摆锤冲击试验机；TMA测试采纳压针穿入试样法，压针为平底、圆截面积为1mm2，荷载为9.800N，升温速率5C/min.，：002―02―基金项目：国家高等学校博士点基金赞助项目，：黎华明（1967―），男，湖南省华容县人，博士，副教授，主要从事高分子合成。聚合物共混及有机一无机纳米复合材料方2结果与探讨2.1sPS/PA6/SsPS~Zn塑料合金的力学性能由于sPS和PA6两组分之间相容性差，sPS/PA6合金力学性能差。采纳SsPS-Zn作为增容剂，可明显改善sPS和PA6组分间的相容性，显著进步力学性能。表1列出了sPS/PA6/SsPS-Zn三组分塑料合金的力学性能。

　　由表看出，sPS/PA6/SsPS-Zn合金的冲击强度随增容剂SsPS-Zn用量的变迁呈现峰值，组成为80/ 20/5时，冲击强度最大。进一步增加增容剂用量，冲击强度反而下降。这阐明各组分间的相容性太好或太差都对冲击强度的进步不利。相容性太差，两相粘合力缺乏；目容性太好，分散相颗粒太小，甚至形成均相，也不会产生很好的增韧成效。Baer〔6〕在钻研PVC/NBR共混物的力学性能时曾得到相似结论。

　　他发现当NBR中丙烯腈（AN）含量在0% ~40%之间变迁时，该共混体系的相容性由完全不容变为完全相容。但只在部分相容，即AN含量为10~20%时，共混物的冲击强度最大。Li等在钻研aPS/PA1010/SaPS-Zn共混物时，也发现冲击强度随增容剂（SaPS-Zn）用量的变迁呈现峰值。此外，sPS/PA6/SsPS-Zn的弯曲强度、拉伸强度和纯sPS相比，均略有增加。这标明，在SsPS-Zn的作用下，少量PA6和SPS共混，能够明显进步SPS的冲击性能，而不影响其它优良力学性能。

　　析结果见表2.磺化度为8.65mol%的SsPS-Zn已不能结晶〔3，因而图中察看不到SsPS-Zn的Tm.由表中可见sPS/PA6/ SsPS-Zn中PA6和sPS各自的相对结晶度（Xc）均随SsPS-Zn用量增加而明显降低，这标明sPS和PA6间相容性进步，两组分的非结晶相之间存在互相浸透，起到了互相稀释的作用。此外，合金中PA6组分的熔点（Tm）也随SsPS-Zn用量增加而降低，阐明SsPS-Zn和PA6之间存在互相作用，PA6分子链段运动受到限制，妨碍了晶体成长，并生成不完好晶体。不过sPS组分的Tm熔融峰，约为254表2中各组分的相对结晶度（Xc）值按下式计算：变迁较小，但其结晶形态发作了扭转，变为a晶型和P晶型共存。poly而sPS/PA6中，sPS组分主要为a晶型，sPS/PA6的tanS~T图中呈现两个明晰的tanS峰（）别离对应于合金中PA6相的a转变（Tspa6）和sPS相的a转变（TgsPS）。表3为的剖析结果。

　　在sPS/PA6/SsPS-Zn中，随着SsPS-Zn用量增加，发现PA6相的a转变峰逐渐向sPS相的a转变峰靠拢，并且PA6相的a转变峰变宽，形成一个较宽的“平台”。这阐明该合金为多相构造，即由间断相sPS富集相、分散相PA6富集相和界面相构成，界面相是在SsPS-Zn作用下由交错散布的sPS和PA6的微区构成。Lipotav等〔12〕认为，由于这种小尺寸的微区的存在，组成共混体系的聚合物的玻璃化转变区便可能变宽。DMA结果标明，SsPS-Zn能显著进步合金中sPS和PA6两组分之间的相容性。

　　前面DSC的剖析结果标明，合金中PA6组分的相对结晶度随SsPS-Zn参与量的增加显著降低，同时sPS组分的相对结晶度也有所降低。合金中PA6组分和sPS组分结晶度降低招致储能模量（i）降低。的结果阐明了这点。从sPS/PA6/SsPS-Zn的T图中可看出，在合金组成为sPS/PA6/SsPS-Zn =80/20/5时，其，值降低程度最大。这与合金冲击强度高相对应。

　　为sPS/PA6和sPS/PA6/SsPS-Zn的温度-形变曲线（TMA）图，其剖析结果见表4.纯PA6和sPS各自的起始粘流温度别离为Tfpa6=200.6C；Tf现较小的形变（小于2%）此温度范围对应于合金中sPS组分的玻璃化转变区，相应的形变是由sPS非晶区中分子链段细微运动引起的，同时形变因受结晶构造的限制而较小。随着温度的进步，合金在T2约16%的形变量（记为Strain（T2-3））。由于纯PA6的Tf约为200 massra-于PA6的结晶区熔融形成的。由于主体是高熔点（270-Q）tio）polymeraUoys sPS，因而合金没有进入粘流态。只要高于252-Q，抵达起始粘流温度T4后，sPS的结晶区开端毁坏，合金才进入粘流态。

　　T2和T3之间的形变量减少，约为11%.由于SsPS-Zn引入后，各组分间的相容性增加，一方面使PA6组分的Tm和Xc显著降低（见前面DSC钻研结果）。因而使合金的TkT2降低。另一方面使sPS和PA6分子链间互相缠结加剧，使合金的T3略有升高；T2和T3之间的形变量减小。TMA结果标明，sPS/PA6/SsPS-Zn根本上坚持了纯sPS优良的耐热性能和力学性能。

　　是不同组成的sPS/PA6/SsPS-Zn经液氮冷冻后冲击断面的SEM图。当向sPS/PA6中参与少5份）后，合金的形态构造已发作了很大变迁，分散相PA6的粒径明显变小，粒径散布变窄，约在1 ~2Mm之间（b）这阐明在SsPS-Zn作用下，sPS和PA6组分间的相容性得到了明显改善。进一步增大SsPS-Zn的用量时，PA6相的粒径继续变小，在组成为80/20/5时，PA6相的粒径PS/PA6/SsPS-Zn塑料合金的钻研约在0.2Mm~0.5Mm之间（c）两相之间界面变宽，变含糊。当合金组成在80. 0/20.0/7.5时，PA6相的粒径进一步减小。由于SsPS-Zn的磺酸锌基团和PA6的酰胺基团之间存在特殊互相作用（见后面FTIR探讨）有利于SsPS-Zn和PA6相容，同时SsPS-Zn和sPS之间相容性也好，故SsPS-Zn可有效地改善sPS和PA6组分间的相容性。

　　2.6SsPS-Zn和PA6之间互相作用剖析50）样品在3000~3550cm1区域内的FTIR图以及差谱图。图中纯PA6在约3300cm1处有一个较强吸收峰，该峰可归属为N-H键在氢键作用存在时的吸收峰〔13，此外在3 060cm1还有一个较弱吸收峰，该峰为酰胺基的泛频振动吸收峰〔14〕当SsPS-Zn参与PA6中后，3 300cm1处吸收峰变宽并且向低波数方向挪动。这阐明PA6的酰胺基团和SsPS-Zn的磺酸锌基团之间存在强烈互相作用，使PA6分子间或分子内的氢键作用减弱，因而使N|H键吸收峰向低波数方向挪动。同时吸收峰变宽，阐明离聚物的参与使PA6分子间氢键作用减弱，因而使体系中“自由”的N―H键的数目增加。此外，另一变迁是共混物中PA6在约3060cm1处的较弱吸收峰移向高波数，是由于Zn2+和酰胺基（ONH）的N―H之间存在特殊互相作用〔15〕即Zn2+和酰胺基（CONH）的N上孤电子对之间的配位作用，并且金属离子和酰胺基氮之间的配位作用的强弱与金属阳离子的品种有关，一般强弱顺序为：Zn2+>Cu2+ SsPS-Zn的FTIR图和PA6/SsPS-Zn（50/50）差谱图见b.图中纯SsPS-Zn离聚物SO3―阴离子的对称（7s）和非对称（7a）伸缩振动吸收峰别离为7s= 035cm―1处，而Y吸收峰在约1 1处罚裂的双峰消失。这是由于PA6的酰胺基对磺酸锌基团的金属锌阳离子的极性吸引作用所致〔15〕这也阐明PA6的酰胺基中羰基氧和胺基氮上的电子对和磺酸锌基团的金属锌阳离子之间存在络合作用。