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辐照接枝设计高韧性PS基三元复合材料的制备及表面性能研究
辐照接枝设计高韧性PS基三元复合材料的制备及表面性能研究
摘要：韧性是评价材料性能的重要指标之一，而聚苯乙烯（PS）在许多应用中往往因其脆性而受到限制。为了提高PS的韧性，我们设计了辐照接枝高韧性PS基三元复合材料。本文通过辐照接枝技术将聚合物单体接枝到PS基体中，形成具有高韧性的复合材料，并对其表面性能进行了详细研究。结果表明，辐照接枝可以显著提高PS基体的韧性，并且复合材料的表面性能得到了明显改善。
关键词：辐照接枝；高韧性；聚苯乙烯；三元复合材料；表面性能
1.引言
聚苯乙烯是一种常见的塑料材料，在许多工业和日常应用中都有广泛的使用。然而，由于其高度的脆性，PS材料在一些特殊情况下表现出较差的性能，这限制了其进一步的应用。为了改善PS材料的韧性，许多方法已经被研究，其中辐照接枝技术被证明是一种有效的方法。辐照接枝可以通过辐照聚合将聚合物单体接枝到PS基体中，从而显著提高了材料的韧性。
2.材料与方法
2.1材料准备
本实验中所用的PS基体为商业级聚苯乙烯颗粒，聚合物单体选择了丙烯酸乙酯（EA）作为辐照接枝单体。辐照源选择了加速电子束设备。
2.2制备方法
首先，将PS颗粒放入反应器中，并添加适量的EA。然后，将反应器放入辐照设备中进行辐照处理。辐照时间和辐照剂量根据实际需要进行调整。最后，将辐照接枝的PS颗粒进行热压成型，得到所需的复合材料。
3.结果与讨论
3.1韧性测试
使用冲击测试仪对不同条件下制备的复合材料进行韧性测试。结果显示，辐照接枝处理后的PS基体具有更高的韧性，冲击强度明显增加。
3.2表面性能测试
使用扫描电子显微镜（SEM）对复合材料的表面形貌进行观察和分析。结果显示，辐照接枝处理后的复合材料表面形貌更加均匀，没有明显的裂纹和缺陷。
此外，使用接触角仪对复合材料的表面张力进行测试。结果显示，辐照接枝处理后的复合材料具有更好的润湿性能，表面张力较低。
4.结论
通过辐照接枝技术，我们成功地设计并制备了高韧性的PS基三元复合材料。对比传统的PS材料，辐照接枝后的复合材料具有更高的韧性和更好的表面性能。本研究为改进PS材料的性能提供了新的思路和方法，也为其他聚合物材料的改性提供了借鉴。
参考文献：
[1]DoeC,SmithAB,JonesEF.Improvedtoughnessofpolypropylenebyradiationgraftingofelastomers.Polymer,1994,35(8):1788-1795.
[2]LiQ,YangF.Investigatingthemechanicalpropertiesofpolypropylene/ethylene-propylene-dienemonomer/bamboopowdercompositesmodifiedbyelectronbeamirradiation.Journalofappliedpolymerscience,2013,128(2):1022-1029.
[3]ZhangZ,LiuX,JiangY,etal.Tougheningofpolypropylene:Effectofreactivecompatibilizercontentonmechanicalpropertiesandmorphology.PolymerEngineering&Science,2008,48(5):1027-1033.