聚苯醚共混改性領域專利技術綜述

杜克麗

摘 要：工程材料的功能化是高分子材料領域近年來的主要研究方向。聚苯醚作為一種熱塑性通用工程塑料，為塑料合金中使用量最大的品種之一，對其進行功能化改性的研究顯得尤為重要。本文將對聚苯醚共混改性進行分析，并重點針對聚苯醚共混改性領域研究熱點，結合專利進行分析。

關鍵詞：聚苯醚；共混；改性

中圖分類號：TQ326 文獻標識碼：A

1.聚苯醚共混改性技術概述

聚苯醚的研究始于1915年，當時的Hunter合成了無取代基的聚苯醚，其分子量和收率都很低。1964年，美國GE公司利用Hay的技術，采用氧化偶聯法技術實現了工業化生產，建立了年產4540噸的第一家工廠。

目前市場上使用的產品幾乎都是PPO合金產品，其中混雜樹脂30%～70%，PPO平均含量為45%。MPPO因優良的綜合性能作為通用工程塑料得以迅速發展，已成為繼聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、聚酯之后的世界第五大通用工程塑料。

目前，國外PPO合金生產技術有兩種：一種是熔融機械摻混，如PPO/HIPS合金；另一種是無定型PPE與半結晶性聚合物，如PBT、尼龍等通過相容劑作用摻混而成PPO合金。PPO合金一般可用各種方式進行加工，如擠出成型、吹塑成型、注射成型、熱成型等，其中最主要的方法是注射模塑和發泡模塑成型等。

2.聚苯醚共混改性的主要研究熱點

2.1 聚苯醚/聚苯乙烯共混合金

聚苯醚與聚苯乙烯的相容性良好，可以以任意比例與PS共混，不同混合比的PPO/PS合金只有一個玻璃化轉變溫度，它是由美國GE公司于1966年，將PPO/PS或高抗沖PS共混而得，商品名為NORYL。PPO/PS合金已發展為產量最大的聚合物合金。目前，國內外對于聚苯醚/聚苯乙烯合金領域進行了新功能的開發。南通星辰合成材料有限公司的專利申請（CN201010530793.X）公開了一種用于加工光伏連接器的聚苯醚合金樹脂材料，由聚苯醚樹脂、聚苯乙烯樹脂、彈性體、阻燃劑、聚烯烴、無機氧化物、硅酮母粒、抗紫外劑、主抗氧劑、輔助抗氧劑組成。該發明通過調節聚苯醚樹脂組合物中各成分的合適比例，改善材料的機械性能（包括低溫沖擊性能）、耐熱性能、耐候性能、絕緣性能、阻燃性能，產品能符合TUV的PV CONNECTOR測試和ROSH標準，很好地滿足了光伏連接器領域的使用要求。

深圳市亞塑科技有限公司的專利申請（CN20101056

6192.4）開發了一種高流動性、機械力學性能優良的無鹵阻燃HIPS/PPO合金。日本專利（JP35068497A）公開了一種聚苯醚/聚苯乙烯共混物，其中加入了有機亞磷化合物和樹脂包覆的銨化聚磷酸鹽粒子，該共混物合金具有高的阻燃性和耐熱性，優良的機械性能及熔融抗滴落性能。日本專利（JP19659481A）公開了聚苯醚抗沖共混物，通過熔融共混聚苯乙烯樹脂和液態含環氧基的丁腈橡膠，在提高共混物耐沖擊性能的同時又不會損失其他性能。

2.2 聚苯醚/聚酰胺合金

聚酰胺（尼龍/PA）是一種性能優異的工程塑料，由于它的高結晶度而使其具有優異的耐溶劑性，但其沖擊強度低、耐熱性較差，又由于其高的吸水性而造成制品的尺寸穩定性較差。將PPO與PA共混，既改善了PPO的加工性能和耐溶劑性能，又提高了PA的耐熱性和尺寸穩定性，從而實現了優勢互補。但是PPO與PA的相容性差，因此，制備PPO/PA合金的關鍵是使兩者相容化，通常采用使PPO官能化或直接加入增容劑的方法。

PPO可以通過反應擠出法（熔融法）或溶液法與相容劑反應，從而獲得官能化的PPO，例如馬來酸酐化的PPO。美國專利US5115044A和美國專利US5296533A均報道了馬來酸酐化的PPO作為PPO/PA合金體系的增容劑，改善PPO與PA之間的相容性。

美國專利US4600741A用偏苯三酸酐酰氯（TACC）與未封端的PPO以甲苯為溶劑進行溶液反應，生成PPO-TACC，用它作為PPO/PA66體系的增容劑，達到較好的增容效果。上海錦湖日麗塑料有限公司（CN200910199169.3）公開了一種相容化聚酰胺-聚苯醚組合物的制備方法，將超聲波技術引入相容化PA/PPO材料中可有效降低對工藝控制的要求，同時保持PPO接枝的穩定，得到相容化良好的聚酰胺-聚苯醚組合物。

添加型增容劑是指增容劑與高分子基體同時共混、熔融擠出。美國專利（US4659760A）采用低分子氧化聚烯烴蠟和三苯磷酸酯作為PPO與PA的增容劑，使性能得到改善；美國專利（US4659763A）用1，4-苯醌做增容劑也取得了較好的效果。河北科技大學（CN201010570660.5）使用硼酸和同時含有羥基和羧酸基團的物質制備的硼酸酯作為相容劑，其是帶有雙活性官能團的硼酸酯。

2.3 聚苯醚/環氧樹脂共混體系

目前用于覆銅板的基體樹脂很多，其中環氧樹脂占相當大的比例。采用PPO與環氧樹脂共混，不但能夠改善環氧樹脂的耐熱性、介電性能，同時也提高了PPO耐鹵代烴和芳香烴等溶劑性差以及成膜性差等缺陷。但是PPO和環氧樹脂的化學結構存在很大的差異，屬于熱力學不相容體系。改善它們的相容性一般有以下3種方法：（1）降低PPO的分子量；（2）使用相容劑；（3）加入極性基團。以上3種方法同時采用時可以達到更好的相容效果。

日本專利（JP1258291A）公開的可固化的聚苯氧樹脂組合物包括：含聚苯氧與不飽和羧酸或酸酐反應產物的至少一種可固化聚苯氧樹脂；氰脲酸酯；含環氧樹脂與固化劑的樹脂組合物；具有至少一個不飽和雙鍵與至少一個環氧基的化合物。該樹脂組合物具有優良的成膜性，在加壓時的樹脂流動性和貯存穩定性；已固化聚苯氧樹脂組合物具有優良的耐化學性、耐熱性、介電性和尺寸穩定性。

中國科學院廣州化學研究所（CN200810029189.1）研發了用于印制電路覆銅板的復合改性聚苯醚/環氧材料及其制備方法，其中使用的改性聚苯醚通過以甲苯為溶劑，在催化劑的存在下，聚苯醚再分配反應產物和環氧化硅油反應制得。由該方法制備得到的復合改性聚苯醚/環氧材料的相容性好，具有優良的耐熱性以及阻燃性。

結語

目前，聚苯醚共混改性材料已在不同領域具有一定的應用價值，尤其是近年來在高性能覆銅板中的應用，得到越來越多的關注。為了獲得綜合性能更加優良的聚苯醚合金材料，科研工作者和工程技術人員對共混改性樹脂材料種類的開發、相容性技術改進的腳步沒有停止。

伴隨著我國汽車、電子、家用電器行業的快速發展，加快改性聚苯醚相容化技術、共混技術的研究和開發是今后的主要發展方法和焦點。隨著國內良好的聚苯醚共混改性研究發展環境，聚苯醚產業應當好好把握這些政策機遇，積極自主創新，爭取在關鍵技術上早日取得突破。

參考文獻

[1]錢丹.聚苯醚合金工程化[D].北京：北京化工大學，2008.

[2]錢伯章.聚苯醚樹脂的發展現狀[J].化工新型材料，2007，35（12）：30-31.endprint