先簡單做個自我介紹
嗨，大家好，我是PS，（不是修圖技術哦），由苯乙烯單體經自由基縮聚反應合成的聚合物，是目前用量最大的通用塑料之一，中文名：聚苯乙烯，英文名：Polystyrene，日文名：ポリスチロール。
人們熟悉的PS ，既然是這樣的我----擁有可媲美水晶的淨度，比水稍微重點，非晶態為1.04-1.06g/cm3，晶體密度則為1.11～1.12g/cm3。
講到這樣的PS ，大部分小可愛們是不是變成了小迷糊呀。但要說到一次性飯盒、塑膠袋、包裝箱用白色塑料，相信你們肯定都見過和接觸過，它們就是由我-PS製造的。
身為一種無色透明的熱塑性塑料，因具有高於100攝氏度的玻璃轉化溫度，所以經常被用來製造各種需要承受開水溫度的一次性容器等。在日常生活中，我已經成為不可或缺的好幫手，也是現代工業中不可或缺的重要材料。
不信，看一看這樣的創意設計
閃光單椅 Sparkling Chair， 馬塞爾·汪德斯 （Marcel Wanders）為義大利 Magis 公司設計。選用印花聚乙烯材質，各個部分都可以拆卸再組裝，椅腳處的充氣般線條就好像塑料瓶的造型，連顏色也採用了類似的透明綠色，充滿了21世紀的幽默感。
看一看，這樣的PS的發展歷程
1839年，德國人第一次從天然樹脂中提取出聚苯乙烯；
1930年，BASF開始在德國商業化生產聚苯乙烯；
1934年，Dow開始在美國生產聚苯乙烯；
1954年，Dow開始生產聚苯乙烯泡沫塑料。
我的大分子主鏈為飽和烴類聚合物，側基為體積大的苯環。
這樣的結構，使我具有良好的電性能、化學性能、拉伸性能、剛性、尺寸穩定性和較高的硬度。
PS的美中不足
我，在240℃下就會融化。通常都是以非晶態的形式存在，這個時候，我絕熱、絕緣、還有很好的透明性、就是使用溫度範圍比較窄，為0--70℃，且脆，溫度低一點就會開裂。
面對存在低溫抗衝擊性能差、易脆化等缺點，國內外研發人士對其進行了大量的改性研究工作，以改善PS的抗衝擊性能。傳統的增韌方法大多是引入少量的橡膠類彈性組分，一般都有明顯的增韌效果。但是，該增韌方法由於引進了低模量、低強度的橡膠相，常常使材料在抗衝擊強度提高的同時，其剛度、拉伸強度和彎曲強度都有降低明顯。
強韌聯合打造低溫易碎的你
由於無機層狀物磷酸鋯（以下簡稱：α-ZrP）的增強作用和丁苯橡膠接枝甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯橡膠粒子(SBR-g-DM)的增韌作用。
在這裡，採用溶液接枝法合成了丁苯橡膠接枝甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(SBR-g-DM)，作為PS/α-ZrP體系的相容劑，並利用熔融共混製備了PS／SBR-g-DM／α-ZrP 複合材料。，使PS／SBR-g-DM/α-ZrP的界面作用得到改善，從而提高複合材料的各項性能。
試驗如下
PS/ SBR-g-DM/α-ZrP複合材料的製備
將稱量好的α-ZrP、SBR-g—DM在開煉機上預先混合均勻，然後利用雙螺杆擠出機與PS熔融共混擠出造粒，80℃鼓風乾燥24 h，採用注塑成型方法制樣標準樣條，放置24 h後進行測試。配方如下:
採用溶液接枝法製備丁苯橡膠(SBR)接枝甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(DM)。由於DM含有叔胺基團，能與層狀無機物α-ZrP的層板上酸性P-OH基團反應，故將其作為PS/α-ZrP體系的相容劑。
SBR-g—DM的製備：在裝有攪拌器、回流冷凝管和溫度計的三頸瓶中加入100 g SBR、100 ml甲苯，加熱攪拌回流。溶解後，加入10g DM和0.5g AIBN，反應5 h後，停止反應，將溶液緩慢倒入300 ml甲醇中攪拌，析出沉澱，將析出物用甲醇抽提24 h，60℃真空乾燥24 h備用。
PS/SBR-g-DM/α-ZrP複合材料的性能評估
固定SBR-g-DM的量為10份，以α-ZrP為變量，分別加入1％、2％、4％。考察其對複合材料性能的影響，其配方表如下圖
1、α-ZrP含量對複合材料力學性能影響研究
1) 複合材料的拉伸強度
與PS相比，加入10％SBR-g-DM複合材料的強度下降到55.2MPa，分別加入1％、2％α-ZrP時拉伸強度增加到56.8MPa和55.9MPa。但是加入4％時，拉伸強度較只加SBR-g-DM的複合材料更差。這主要是由於無機物會發生團聚現象而造成材料拉伸強度降低。隨著磷酸鋯含量的增加，其團聚度增大，分散性變差，拉伸過程中阻礙PS分子鏈重排運動能力減弱，在受到外力時，容易遭受破壞，因此，磷酸鋯含量增加，複合材料的強度呈下降的趨勢。
2) 複合材料的衝擊強度
從圖中可以明顯看出體系中加入α-ZrP後，材料的韌性呈現明顯增加的趨勢。相對於10份SBR-g-DM的體系，加入1份、2份、4份α-ZrP時複合材料的衝擊強度分別增加了9.4％、12.9％、7.1％。
3) 複合材料的彎曲強度
由圖可知，由SBR-g-DM彈性體的加入導致複合材料下降的彎曲強度，隨著α-ZrP的加入，彎曲強度逐漸得到補償，這表明α-ZrP對複合材料起到了增強的作用。
4) 複合材料的彎曲模量
與彎曲強度的趨勢相符，在彈性體增韌體系中會出現：韌性增加的同時強度和模量會顯著降低，在此條件下加入剛性無機物α-ZrP 1％、2％、4％時，如圖所示複合材料的模量明顯增加。綜上力學性能分析，在此體系中適量α-ZrP的加入既有增強的作用又有增韌的作用
2、α-ZrP含量對複合材料熱性能的影響研究
1) 複合材料熱變形溫度
相較於只加入10％SBR—g-DM體系，分別加入1％、2％、4％ α-ZrP時複合材料的熱變形溫度分別增加了3.1％、4.2％、7.9％，其HDT溫度由於α-ZrP的加入逐漸得到補償，並稍有提高。
2) 複合材料的DSC
從圖中可見，當固定相容劑的量為10％，改變α-ZrP,複合材料的Tg隨α-ZrP的增加先升高後逐漸降低。這是由於α-ZrP的加入限制了聚合物分子的運動，從而使其Tg上升。但是隨著α-ZrP的逐漸增加時，其在PS中的分散性變差而團聚，接觸面積變小，限制作用減弱，Tg降低。
3) 複合材料的TGA
相對於加入10％SBR-g-DM的體系，分別加入1％、2％、4％的α-ZrP複合材料的降解溫度沒明顯變化，這是因為越來越多的α-ZrP聚集成團而不能被PS高分子鏈貫穿，不能發揮α-ZrP的熱穩定作用，但相對於純PS降解溫度卻增加顯著。
3、總結：
PS/SBR-g-DM/α-ZrP複合材料
當SBR-g-DM的用量為10％時，複合材料的衝擊強度增加了86．5％，拉伸強度、彎曲強度和彎曲模量保持率分別為96．8％，94．1％和93．1％，熱變形溫度和熱降解溫度分別提高3℃和15.3℃，複合材料的綜合性能相比於其他份數顯著改善。
固定相容劑的量為10％，α-ZrP的用量對複合材料力學性能的影響發現適量α-ZrP的加入既有增強的作用又有增韌的作用。且其熱變形溫度、Tg和熱降解溫度分別提高了3.7℃、2.6℃、16℃。