聚苯醚共混改性领域专利技术综述

杜克丽

摘 要：工程材料的功能化是高分子材料领域近年来的主要研究方向。聚苯醚作为一种热塑性通用工程塑料，為塑料合金中使用量最大的品种之一，对其进行功能化改性的研究显得尤为重要。本文将对聚苯醚共混改性进行分析，并重点针对聚苯醚共混改性领域研究热点，结合专利进行分析。

关键词：聚苯醚；共混；改性

中图分类号：TQ326 文献标识码：A

1.聚苯醚共混改性技术概述

聚苯醚的研究始于1915年，当时的Hunter合成了无取代基的聚苯醚，其分子量和收率都很低。1964年，美国GE公司利用Hay的技术，采用氧化偶联法技术实现了工业化生产，建立了年产4540吨的第一家工厂。

目前市场上使用的产品几乎都是PPO合金产品，其中混杂树脂30%～70%，PPO平均含量为45%。MPPO因优良的综合性能作为通用工程塑料得以迅速发展，已成为继聚酰胺、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，国外PPO合金生产技术有两种：一种是熔融机械掺混，如PPO/HIPS合金；另一种是无定型PPE与半结晶性聚合物，如PBT、尼龙等通过相容剂作用掺混而成PPO合金。PPO合金一般可用各种方式进行加工，如挤出成型、吹塑成型、注射成型、热成型等，其中最主要的方法是注射模塑和发泡模塑成型等。

2.聚苯醚共混改性的主要研究热点

2.1 聚苯醚/聚苯乙烯共混合金

聚苯醚与聚苯乙烯的相容性良好，可以以任意比例与PS共混，不同混合比的PPO/PS合金只有一个玻璃化转变温度，它是由美国GE公司于1966年，将PPO/PS或高抗冲PS共混而得，商品名为NORYL。PPO/PS合金已发展为产量最大的聚合物合金。目前，国内外对于聚苯醚/聚苯乙烯合金领域进行了新功能的开发。南通星辰合成材料有限公司的专利申请（CN201010530793.X）公开了一种用于加工光伏连接器的聚苯醚合金树脂材料，由聚苯醚树脂、聚苯乙烯树脂、弹性体、阻燃剂、聚烯烃、无机氧化物、硅酮母粒、抗紫外剂、主抗氧剂、辅助抗氧剂组成。该发明通过调节聚苯醚树脂组合物中各成分的合适比例，改善材料的机械性能（包括低温冲击性能）、耐热性能、耐候性能、绝缘性能、阻燃性能，产品能符合TUV的PV CONNECTOR测试和ROSH标准，很好地满足了光伏连接器领域的使用要求。

深圳市亚塑科技有限公司的专利申请（CN20101056

6192.4）开发了一种高流动性、机械力学性能优良的无卤阻燃HIPS/PPO合金。日本专利（JP35068497A）公开了一种聚苯醚/聚苯乙烯共混物，其中加入了有机亚磷化合物和树脂包覆的铵化聚磷酸盐粒子，该共混物合金具有高的阻燃性和耐热性，优良的机械性能及熔融抗滴落性能。日本专利（JP19659481A）公开了聚苯醚抗冲共混物，通过熔融共混聚苯乙烯树脂和液态含环氧基的丁腈橡胶，在提高共混物耐冲击性能的同时又不会损失其他性能。

2.2 聚苯醚/聚酰胺合金

聚酰胺（尼龙/PA）是一种性能优异的工程塑料，由于它的高结晶度而使其具有优异的耐溶剂性，但其冲击强度低、耐热性较差，又由于其高的吸水性而造成制品的尺寸稳定性较差。将PPO与PA共混，既改善了PPO的加工性能和耐溶剂性能，又提高了PA的耐热性和尺寸稳定性，从而实现了优势互补。但是PPO与PA的相容性差，因此，制备PPO/PA合金的关键是使两者相容化，通常采用使PPO官能化或直接加入增容剂的方法。

PPO可以通过反应挤出法（熔融法）或溶液法与相容剂反应，从而获得官能化的PPO，例如马来酸酐化的PPO。美国专利US5115044A和美国专利US5296533A均报道了马来酸酐化的PPO作为PPO/PA合金体系的增容剂，改善PPO与PA之间的相容性。

美国专利US4600741A用偏苯三酸酐酰氯（TACC）与未封端的PPO以甲苯为溶剂进行溶液反应，生成PPO-TACC，用它作为PPO/PA66体系的增容剂，达到较好的增容效果。上海锦湖日丽塑料有限公司（CN200910199169.3）公开了一种相容化聚酰胺-聚苯醚组合物的制备方法，将超声波技术引入相容化PA/PPO材料中可有效降低对工艺控制的要求，同时保持PPO接枝的稳定，得到相容化良好的聚酰胺-聚苯醚组合物。

添加型增容剂是指增容剂与高分子基体同时共混、熔融挤出。美国专利（US4659760A）采用低分子氧化聚烯烃蜡和三苯磷酸酯作为PPO与PA的增容剂，使性能得到改善；美国专利（US4659763A）用1，4-苯醌做增容剂也取得了较好的效果。河北科技大学（CN201010570660.5）使用硼酸和同时含有羟基和羧酸基团的物质制备的硼酸酯作为相容剂，其是带有双活性官能团的硼酸酯。

2.3 聚苯醚/环氧树脂共混体系

目前用于覆铜板的基体树脂很多，其中环氧树脂占相当大的比例。采用PPO与环氧树脂共混，不但能够改善环氧树脂的耐热性、介电性能，同时也提高了PPO耐卤代烃和芳香烃等溶剂性差以及成膜性差等缺陷。但是PPO和环氧树脂的化学结构存在很大的差异，属于热力学不相容体系。改善它们的相容性一般有以下3种方法：（1）降低PPO的分子量；（2）使用相容剂；（3）加入极性基团。以上3种方法同时采用时可以达到更好的相容效果。

日本专利（JP1258291A）公开的可固化的聚苯氧树脂组合物包括：含聚苯氧与不饱和羧酸或酸酐反应产物的至少一种可固化聚苯氧树脂；氰脲酸酯；含环氧树脂与固化剂的树脂组合物；具有至少一个不饱和双键与至少一个环氧基的化合物。该树脂组合物具有优良的成膜性，在加压时的树脂流动性和贮存稳定性；已固化聚苯氧树脂组合物具有优良的耐化学性、耐热性、介电性和尺寸稳定性。

中国科学院广州化学研究所（CN200810029189.1）研发了用于印制电路覆铜板的复合改性聚苯醚/环氧材料及其制备方法，其中使用的改性聚苯醚通过以甲苯为溶剂，在催化剂的存在下，聚苯醚再分配反应产物和环氧化硅油反应制得。由该方法制备得到的复合改性聚苯醚/环氧材料的相容性好，具有优良的耐热性以及阻燃性。

结语

目前，聚苯醚共混改性材料已在不同领域具有一定的应用价值，尤其是近年来在高性能覆铜板中的应用，得到越来越多的关注。为了获得综合性能更加优良的聚苯醚合金材料，科研工作者和工程技术人员对共混改性树脂材料种类的开发、相容性技术改进的脚步没有停止。

伴随着我国汽车、电子、家用电器行业的快速发展，加快改性聚苯醚相容化技术、共混技术的研究和开发是今后的主要发展方法和焦点。随着国内良好的聚苯醚共混改性研究发展环境，聚苯醚产业应当好好把握这些政策机遇，积极自主创新，争取在关键技术上早日取得突破。

参考文献

[1]钱丹.聚苯醚合金工程化[D].北京：北京化工大学，2008.

[2]钱伯章.聚苯醚树脂的发展现状[J].化工新型材料，2007，35（12）：30-31.endprint