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聚苯乙烯(Polystyrene,縮寫為PS)是五大通用合成樹脂之一,主要包括GPPS（通用聚苯乙烯）、EPS（可發(fā)泡聚苯乙烯）、XPS（擠出發(fā)泡聚苯乙烯）、HIPS（抗沖擊性聚苯乙烯）、PSX（交聯(lián)聚苯乙烯）、SAN（苯乙烯-丙烯腈共聚物）和ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物），其產(chǎn)量?jī)H次于PE（聚乙烯）、PVC（聚氯乙烯）和PP（聚丙烯），位居第四。1925年德國(guó)I.G.Farben工業(yè)公司開始從事苯乙烯的工業(yè)生產(chǎn)開發(fā),1930年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)[1]。1958年中國(guó)開始了PS樹脂的工業(yè)生產(chǎn)[2]。預(yù)計(jì)2018年全球PS需求量達(dá)1370萬t,年均（2013-2018年）增長(zhǎng)2.0個(gè)百分點(diǎn)。
PS改性塑料是以初級(jí)形態(tài)PS樹脂為主要成分，以改善樹脂在力學(xué)、流變、燃燒、電、熱、光、磁等某一方面或某幾個(gè)方面性能的添加劑或其他樹脂等為輔助成分，通過填充、增韌、增強(qiáng)、共混、反應(yīng)接枝、阻燃、納米復(fù)合、功能化、熱塑性彈性體技術(shù)、合金化等技術(shù)手段，得到具有均一外觀和特定功能的材料。
PS是由苯乙烯聚合而成，按聚合工藝可分為本體聚合、溶液聚合、懸浮聚合、乳液聚合和等規(guī)聚合等，尤以本體聚合和懸浮聚合最為普遍。PS是世界上應(yīng)用最廣泛的通用塑料之一，具有良好的尺寸穩(wěn)定性和電絕緣性能，優(yōu)良的透明性，透明度僅次于 PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）。因此，在汽車和工程工業(yè)、家用電器等領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。但由于其硬而脆、耐沖擊性能差以及較低的斷裂伸長(zhǎng)率（2%），影響了它在工業(yè)上的廣泛應(yīng)用，因而，需對(duì)其進(jìn)行改性研究。PS的改性始于20世紀(jì)60年初美國(guó)的DOW化學(xué)公司對(duì)HIPS的研發(fā)。針對(duì)GPS韌性低和缺口敏感的缺點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外進(jìn)行了大量的物理、化學(xué)和其他改性研究工作，以期提高 PS 的高沖擊強(qiáng)度，改進(jìn)光澤和透明性，賦予其更好的性能，擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域。
物理改性主要是PO/PS、PE/PS的共混，以及PS與PC、ABS、PMMA、PPO、PVC、PA、K樹脂、反應(yīng)型PS合金的共混，還有其他共混體系等[3]。
李懷棟等[4]采用在材料熔融擠出共混過程中提高雙螺桿擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速的方法，研究了較高螺桿轉(zhuǎn)速條件下雙螺桿擠出機(jī)的機(jī)械剪切應(yīng)力和彈性體的種類、形狀、用量等因素對(duì)ABS/PS共混材料力學(xué)性能和加工流動(dòng)性能的影響。結(jié)果表明，雙螺桿擠出機(jī)的高剪切應(yīng)力可促進(jìn)分散相顆粒的分散和界面結(jié)合力的增強(qiáng)，引起共混材料力學(xué)性能和熔體流動(dòng)速率的改善。丁腈橡膠(NBR)粉末對(duì)ABS/PS共混材料具有增容增韌作用，擠出共混物溫度為220 ℃，螺桿轉(zhuǎn)速為 720 r/min，NBR粉末質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%時(shí)，ABS/PS共混材料的缺口沖擊強(qiáng)度為16.4 kJ/m2,比改性前約提高1.6倍，達(dá)到ABS樹脂沖擊韌性的指標(biāo)，并保持了良好的加工流動(dòng)性。
李馳宇[5]介紹了美國(guó)Nova化工公司研制的UPES樹脂，新型UPES樹脂是PE和PS的混合物，可作為L(zhǎng)DPE（低密度聚乙烯）、HDPE（高密度聚乙烯）和PP的加工助劑。其作用主是擴(kuò)大聚烯烴的加工范圍并直接改善某些聚烯烴的性能。
張宇等[6]制備了PP/PS共混物和反應(yīng)性單體苯乙烯(St)、丙烯酸(AA)及其混合單體改性PP/PS共混物,用掃描電子顯微鏡(SEM)、偏光顯微鏡(POM)和動(dòng)態(tài)黏彈譜儀(DMA)研究了反應(yīng)性單體改性PP/PS共混物的相形態(tài)與動(dòng)態(tài)力學(xué)行為。結(jié)果表明，反應(yīng)性單體St具有增容作用,促進(jìn)PS在PP中的分散,使分散相PS的粒子尺寸減小。反應(yīng)性單體AA具有明顯的異相成核作用,使PP的球晶尺寸降低。St改性共混物的增容作用比AA改性共混物明顯,而AA改性共混物的異相成核作用比St改性的大。
陳功等[7]通過MAH（順丁烯二酸酐）對(duì)PS改性來增加PS與PA6的相容性，然后將MAH-g-PS與PA6按不同比例共混。結(jié)果表明，當(dāng)添加MAH-g-PS質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%時(shí)，PA6/MAH-g-PS復(fù)合材料沖擊強(qiáng)度分別從468 kJ/m2提升到700 kJ/m2。此外，其復(fù)合材料的阻燃性能和燃燒性能皆有明顯改善。
汪根林等[8]概述了PVC和PS的共混改性研究的最新進(jìn)展,主要是在該體系中加入增容劑進(jìn)行改性。希望將增容-交聯(lián)協(xié)同技術(shù)用于該體系的共混改性。利用增容-交聯(lián)協(xié)同技術(shù)對(duì)大品種通用塑料的共混物，如：PVC/PE、PS/PE等進(jìn)行改性研究并取得了良好的效果。這一技術(shù)對(duì)于PVC/PS共混物的改性也正在進(jìn)行研究。
代新英等[9]綜述了國(guó)內(nèi)外采用接枝共聚物、嵌段共聚物以及反應(yīng)性共混提高PS/PE相容性的研究方法，并提出應(yīng)繼續(xù)開發(fā)PS/PO（聚烯烴）合金的途徑,并將其轉(zhuǎn)化為工業(yè)產(chǎn)品。
韓永生等[10]以丙三醇和乙二醇為復(fù)配增塑劑,對(duì)PVA（聚乙烯醇）進(jìn)行改性,實(shí)現(xiàn)PVA的熔融加工,再采用熔融共混技術(shù)制備PS/改性PVA共混片材,改善了PS片材的力學(xué)性能,并使PS片材具有吸濕功能。結(jié)果表明，PS和PVA質(zhì)量比為6︰4時(shí),共混片材力學(xué)性能達(dá)到最佳,吸濕效果良好,并具有保濕能力。
康光宇等[11]介紹了間規(guī)聚苯乙烯(sPS)的特點(diǎn),論述了間規(guī)聚苯乙烯共混改性的研究進(jìn)展。詳細(xì)介紹了sPS和聚苯醚共混、sPS和彈性體共混以及sPS和聚酰胺、聚酯等高聚物的共混改性,并展望了sPS的應(yīng)用前景。
姚海軍等[12]主要介紹了PS的改性方法及其在各領(lǐng)域的應(yīng)用研究進(jìn)展，指出共混改性依然是PS目前主要的改性方法，并且強(qiáng)調(diào)了隨著研究工作的深入，納米材料改性等新的方法也將有大的突破，必然伴隨著PS應(yīng)用領(lǐng)域的不斷發(fā)展。
鄭俊良等[13]分別采用2種組成相近而相對(duì)分子質(zhì)量不同的苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯共聚物(SEBS)以及兩者的混合物對(duì)HDPE/sPS共混物進(jìn)行增容改性。通過掃描電子顯微鏡（SEM）及拉伸實(shí)驗(yàn)考查了增容劑的相對(duì)分子質(zhì)量及含量對(duì)HDPE/sPS共混物形態(tài)結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，兩種增容劑都能降低sPS分散相尺寸，使兩相界面的黏合力增強(qiáng)。相對(duì)較低的相對(duì)分子質(zhì)量的SEBS（K1652）能顯著提高兩相界面黏結(jié)性，進(jìn)而能有效提高共混物的拉伸強(qiáng)度，而較高的相對(duì)分子質(zhì)量的SEBS（K1651）能顯著改善共混物的韌性。一定比例混合的共聚物作為增容劑在改善共混物性能方面具有協(xié)同效應(yīng)，可以同時(shí)提高共混物拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率，混合增容劑效果優(yōu)于單一增容劑。HDPE/sPS共混物中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%的K1652和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的K1651，共混物的綜合力學(xué)性能最優(yōu)。
時(shí)刻等[14]介紹了目前國(guó)內(nèi)外PS增韌改性的研究現(xiàn)狀,分別對(duì)彈性體及非彈性體的增韌機(jī)理、影響增韌效果的因素和最近取得的成果作了概述。非彈性體增韌拓展了PS增韌改性研究的新領(lǐng)域,納米粒子增韌開辟了PS增韌改性研究的新方向。
李建成等[15]綜述了橡膠增韌PS系列樹脂的原理及相關(guān)的增韌理論（微裂紋理論、剪切屈服理論、剪切帶-銀紋理論、空穴化理論和逾滲理論），闡述了各個(gè)理論的基本觀點(diǎn)，分析了不同增韌理論的優(yōu)缺點(diǎn)。詳盡概述了橡膠增韌HIPS和ABS性能影響因素為：增韌體系、增韌橡膠的種類及結(jié)構(gòu)、增韌橡膠用量、橡膠粒徑、橡膠粒子接枝度，并重點(diǎn)介紹了采用低順式聚丁二烯橡膠（LCBR）和線性丁苯嵌段共聚物（LBS）增韌體系的優(yōu)點(diǎn)。此外，還簡(jiǎn)要介紹了PS系列樹脂專用增韌橡膠LCBS和LBS的特征和性能。通過對(duì)PS系列樹脂增韌改性的深入研究，為擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域和生產(chǎn)發(fā)展提供理論基礎(chǔ)。
時(shí)偉等[16]分別以彈性體SBS、POE和EVA為增韌劑，對(duì)阻燃高抗沖聚苯乙烯(HIPS)進(jìn)行增韌改性，研究了增韌劑的引入對(duì)阻燃HIPS力學(xué)性能、阻燃性能和熱穩(wěn)定性的影響，同時(shí)采用掃描電子顯微鏡(SEM)分析了各彈性體在HIPS基體中的分散性以及它們與基體間的界面黏結(jié)性。結(jié)果表明，以SBS為增韌劑時(shí)，所得阻燃HIPS/彈性體復(fù)合材料的沖擊性能、彎曲性能、阻燃性能、熱穩(wěn)定性、增韌劑在HIPS基體中的分散性及其與HIPS基體間的界面黏結(jié)性均優(yōu)于以POE或EVA為增韌劑的復(fù)合材料，但是該阻燃HIPS/SBS復(fù)合材料的拉伸性能相對(duì)較差。
張金龍等[17]綜述了三元乙丙橡膠(EPDM)、天然橡膠(NR)、丁苯橡膠(SBR)、乙丙橡膠(EPR)等改性聚苯乙烯,并討論了橡膠改性對(duì)聚苯乙烯力學(xué)性能的影響和改性機(jī)理。
蔣世俊等[18]利用不同配比的SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)/EP(環(huán)氧樹脂)共混體系改性了PS。結(jié)果表明，當(dāng)SBS的加入量為15份，EP加入量為3份，DDM(4,4,二氨基二苯基甲烷)為EP份數(shù)的25%時(shí)，能使PS的綜合性能最佳。此時(shí)，改性PS的沖擊強(qiáng)度由1.61 kJ/m2提高到5.15 kJ/m2，沖擊強(qiáng)度提高了320個(gè)百分點(diǎn)；拉伸強(qiáng)度由44.94 MPa變?yōu)?6.64 MPa,略有上升。
由40%～70%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）的預(yù)干燥木粉與25%～55%的PS基材，加入5%的各類助劑(穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、偶聯(lián)劑、阻燃劑、抗紫外線劑、殺菌劑、粘接劑、加工助劑等)形成木塑復(fù)合材料。當(dāng)木粉添加量為20%時(shí)，拉伸強(qiáng)度為22.5 MPa（純PS 27.5 MPa），斷裂伸長(zhǎng)率為5.8%（純PS為60%），拉伸模量為4.0 GPa（純PS為2.5 GPa）,彎曲模量為3.2 GPa（純PS為2.1 GPa），沖擊強(qiáng)度為40.5 J/m（純PS為171 J/m），HDT（1.8 MPa）為75 ℃（純PS為79 ℃）[19]。
3.1 剛性粒子增改性
剛性增韌粒子可分為RIF（無機(jī)剛性粒子）、ROF（有機(jī)剛性粒子）兩類，其中無機(jī)剛性粒子有CaCO3、BaSO4、滑石粉、云母等；有機(jī)剛性粒子有PMMA、PS、MMA/St共聚物及SAN等。
蘇超等[20]采用聚磷酸銨(APP)、膨脹石墨(EG)、CaCO3對(duì)PS進(jìn)行阻燃改性，得到一種膨脹體積較大、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、阻隔性較好的PS/APP/EG/CaCO3復(fù)合材料阻燃炭層。通過極限氧指數(shù)(LOI)測(cè)量、UL 94等級(jí)判別等方式，測(cè)定了該復(fù)合材料的阻燃性能；利用X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)及傅里葉變換紅外光譜分析(FTIR)等表征方法，對(duì)其化學(xué)結(jié)構(gòu)、表面微觀形貌等進(jìn)行分析，探索PS/APP/EG/CaCO3復(fù)合材料阻燃炭層的形成機(jī)理。結(jié)果表明，阻燃炭層的形成是由于CaCO3與APP在高溫下形成黏狀鈣鹽，黏結(jié)EG形成的膨脹物質(zhì)所致，鈣鹽在保證其膨脹倍率的基礎(chǔ)上加強(qiáng)了炭層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，使該復(fù)合材料的阻燃性能得以提升。
郝岑等[21]對(duì)濰坊某地的膨潤(rùn)土(MMT)原料進(jìn)行提純、用碳酸鈉作為鈉化劑進(jìn)行鈉化改型及有機(jī)改性，將之與PS復(fù)合制備出PS/OMMT納米復(fù)合材料。重點(diǎn)研究了不同濃度的十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）改性劑對(duì)MMT層間距的影響以及OMMT用量對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，加入的CTAB濃度為40%時(shí)改性效果最好，得到的OMMT的層間距更大，可達(dá)到2.38 nm。在PS中加入OMMT以后，隨著加入OMMT量的增多，材料的拉伸強(qiáng)度和斷裂強(qiáng)度分別提高了3 MPa和2 MPa，在OMMT用量為5%時(shí)，均達(dá)到10 MPa，此時(shí)所得PS/OMMT納米復(fù)合材料的高溫?zé)岱纸饴蔬_(dá)到6%，阻燃性能最好。OMMT的加入使納米復(fù)合材料水平燃燒速度下降至9 mm/min，氧指數(shù)增加了3%，耐高溫性能和阻燃性能增強(qiáng)。
劉向峰等[22]把層狀硅酸鹽，如：蒙脫土(MMT)，引入到PS基體中,用原位聚合法制備PS/有機(jī)MMT復(fù)合材料。研究表明,PS/OMMT復(fù)合材料的熱釋放速率、生煙速率和質(zhì)量損失速率均有所降低,OMMT表現(xiàn)出較好的阻燃性和抑煙性。含硅阻燃劑與其他阻燃劑共同使用可達(dá)到很好的協(xié)同阻燃效果。
李文斐等[23]為制備接枝聚乙烯與SiO2的復(fù)合材料，賦予其新的特殊性能，首先，通過預(yù)輻照和懸浮接枝技術(shù)制備了低密度聚乙烯接枝聚苯乙烯（LDPE-g-PS），通過表面接枝制備了PS改性納米SiO2（PS@nano-SiO2）；然后，將LDPE-g-PS與PS@nano-SiO2熔融共混，制備了PS@Nano-SiO2/LDPE-g-PS復(fù)合材料；最后，利用FTIR、SEM、DSC和電子拉力機(jī)等對(duì)材料的結(jié)構(gòu)及性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，PS已經(jīng)分別接枝到LDPE和Nano-SiO2上，在PS@nano-SiO2/LDPE-g-PS復(fù)合材料中，SiO2在LDPE-g-PS內(nèi)達(dá)到納米級(jí)分散，并形成獨(dú)特狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%PS@nano-SiO2/LDPE-g-PS復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度比LDPE-g-PS提高了99.3%。與LDPE-g-SiO2相比，PS@nano-SiO2/LDPE-g-PS結(jié)晶溫度升高，擊穿場(chǎng)強(qiáng)比LDPE高1.4倍。所得結(jié)論表明，PS@nano-SiO2/LDPE-g-PS性能較好。
尤飛等[24]運(yùn)用“一步熔融共混法”制備了同時(shí)包含十溴二苯乙烷(SAYTEX8010)/氧化銻(Sb2O3)和蒙脫土(MMT)/十六烷基三甲基溴化銨[C16H33(CH3)3BrN](不同質(zhì)量比)阻燃體系的系列HIPS復(fù)合材料,通過X射線衍射(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)、UL 94垂直燃燒測(cè)試和錐形量熱計(jì)等測(cè)試手段對(duì)其結(jié)構(gòu)形貌和燃燒性能進(jìn)行了表征,探討了兩種阻燃體系間的協(xié)效性及蒙脫土改性比率對(duì)協(xié)效度的影響。結(jié)果表明,在十溴二苯乙烷（DBPE）存在時(shí),可以制備層離型阻燃HIPS/MMT納米復(fù)合材料,其中兩種阻燃體系具有優(yōu)異的阻燃協(xié)效性,其協(xié)效度取決于復(fù)合材料中各組分的復(fù)合比率,特別是MMT及CTAB的改性比率。研究發(fā)現(xiàn),其他組分含量一定時(shí)(DBPE和氧化銻質(zhì)量比保持10∶4),MMT和CTAB改性比率為4∶2時(shí)，復(fù)合材料具有相對(duì)最佳阻燃性。DBPE體系和改性蒙脫土體系具有相對(duì)最優(yōu)阻燃協(xié)效度。
楊明山[25]對(duì)HIPS進(jìn)行低溫超韌改性。其配方為：HIPS（466F）100份，SBS（YH-792）40份，碳酸鈣（1～10 μm）5份，抗氧劑0.5份，EBS（乙撐雙硬質(zhì)酰胺）0.5份。結(jié)果顯示：拉伸強(qiáng)度為22 MPa,斷裂伸長(zhǎng)率為90%，彎曲強(qiáng)度為950 MPa，維卡軟化點(diǎn)為98℃，常溫（23 ℃）沖擊強(qiáng)度為42.1 kJ/m2、低溫（－40 ℃）沖擊強(qiáng)度為25.3 kJ/m2。若將配方中的SBS換成SEBS，沖擊強(qiáng)度還會(huì)提高23%。
3.2納米、發(fā)泡、阻燃等改性
各種EPS、XPS泡沫板材是目前市場(chǎng)上用量最大的建筑外墻有機(jī)建筑保溫材料。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 8624—2012和公通字[2009]46號(hào)文規(guī)定的要求，有機(jī)保溫材料難以達(dá)到無機(jī)材料的A級(jí)燃燒性能，因此，必須對(duì)其進(jìn)行阻燃改性，使之達(dá)到B1、B2級(jí)的阻燃性能，方能滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定及使用。
王盼等[26]采用1,3-雙（2-噁?啉）苯（MPBO）含有兩個(gè)噁?啉基團(tuán)的線性擴(kuò)鏈劑，用雙螺桿擠出機(jī)將廢舊高沖聚苯乙烯（rHIPS）與MPBO熔融共混制備擴(kuò)鏈改性HIPS，通過傅里葉變換紅外光譜、力學(xué)性能、熔體流動(dòng)速率、凝膠滲透色譜、掃描電子顯微鏡等測(cè)試方法，研究了MPBO對(duì)rHIPS結(jié)構(gòu)與性能的影響。結(jié)果表明，rHIPS與MPBO發(fā)生了開環(huán)反應(yīng)，MPBO能提高rHIPS的相對(duì)分子質(zhì)量，改善了力學(xué)性能。當(dāng)MPBO用量為1.3份數(shù)時(shí)，缺口沖擊強(qiáng)度從2.66 kJ/m2提高到4.83 kJ/m2；當(dāng)MPBO含量為1.5份數(shù)時(shí)，拉伸強(qiáng)度從25.4MPa提高到27.8MPa，斷裂伸長(zhǎng)率從26.66%提高到61.20%；隨著MPBO的增加，熔融指數(shù)（MFI）先減小后增加，PB分散相和PS基體相相界面黏接力增加，分散相粒徑變小，分布更加均勻。
張宇等[27]制備了苯乙烯(St)、St與丙烯酸(AA)混合物、丙烯酸接枝聚丙烯(PP-g-AA)改性PP/PS共混物以及AA,St改性PP(原位形成PP/PS共混物)，用差示掃描量熱儀(DSC)研究了3種改性方法對(duì)共混物中PP結(jié)晶與熔融行為的影響。結(jié)果表明,PS對(duì)PP的結(jié)晶與熔融溫度影響不大,PP-g-AA則提高共混物中PP的結(jié)晶溫度。St以及St與AA混合單體對(duì)PP/PS中PP結(jié)晶溫度影響不大,但AA改性提高PP/PS中PP結(jié)晶溫度。St加入PP導(dǎo)致PP結(jié)晶溫度下降,St與AA混合單體原位聚合則提高PP了的結(jié)晶溫度。改性對(duì)共混物中PP的熔融溫度影響不大,但是熔融峰形與結(jié)晶溫度高低有關(guān)紅外光譜證實(shí)St與AA混合單體改性PP中有PP-g-AA形成,但改性共混物中沒有PP-g-AA形成。
殷先澤等[28]采用細(xì)乳液聚合制備了以偶聯(lián)劑改性納米二氧化硅粒子(SiO2)為核,交聯(lián)PS為殼的SiO2@PS復(fù)合納米粒子（SCCSN）。采用透射電子顯微鏡(TEM)、動(dòng)態(tài)光散射(DLS)法考察了SCCSN的粒子形貌特征，發(fā)現(xiàn)SCCSN呈球形，粒徑約為90 nm，均勻分散；采用熱失重(TG)、調(diào)制式差示掃描量熱(MDSC)與動(dòng)態(tài)力學(xué)分析(DMA)研究了SCCSN的結(jié)構(gòu)特征，發(fā)現(xiàn)PS包覆率隨交聯(lián)劑含量增加而升高，且玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)顯著升高。交聯(lián)殼層不僅能夠?qū)⒕酆衔镥^固在SiO2表面，屏蔽SiO2粒子與基體PS間相互作用，而且阻止PS殼層與基體PS分子鏈間的纏結(jié)。MDSC結(jié)果顯示，SiO2與SCCSN填充可降低復(fù)合物Tg。動(dòng)態(tài)流變結(jié)果表明，填充PS熔體非線性流變行為與PS分子鏈解纏結(jié)有關(guān)，SiO2與SCCSN均不影響填充熔體非線性流變機(jī)理。SCCSN的SiO2核對(duì)PS的增強(qiáng)效應(yīng)略優(yōu)于SiO2，且增強(qiáng)效應(yīng)與殼層交聯(lián)度有關(guān)。
宋立新等[29]采用乳液聚合方法合成了核殼質(zhì)量比為50∶50(聚丁二烯/聚苯乙烯，PB/PS)、粒徑分別為120 nm和350 nm的PB-g-PS接枝共聚物，而后將PB-g-PS彈性體與HIPS同時(shí)作為改性劑增韌聚苯醚(PPO)/PS共混物，考察了基體組成(PPO/PS)和橡膠粒子尺寸對(duì)HIPS/PPO/PS/PB-g-PS共混物的力學(xué)性能及形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明，隨著基體中PPO含量的增加，共混物的沖擊強(qiáng)度和拉伸屈服強(qiáng)度顯著提高。HIPS中Salami結(jié)構(gòu)橡膠粒子和亞微米尺寸橡膠粒子在PPO/PS基體中分散狀態(tài)較好，協(xié)同增強(qiáng)了共混物的韌性。隨著PB-g-PS橡膠粒子尺寸的增加，共混物的沖擊強(qiáng)度逐漸增加而拉伸屈服強(qiáng)度無明顯變化，同時(shí)共混物的沖擊斷裂方式逐漸由脆性斷裂向韌性斷裂發(fā)生轉(zhuǎn)變。
王路明[30]采用硬脂酸對(duì)Mg(OH)2施行濕法有機(jī)化表面改性，將改性后的Mg(OH)2加入到聚苯乙烯中混煉制備無機(jī)阻燃型PS-Mg(OH)2復(fù)合功能材料。通過X射線衍射(XRD)、紅外光譜(FTIR)、熱分析(TG-DSC)和掃描電子顯微鏡(SEM)等測(cè)試手段對(duì)Mg(OH)2的表面改性機(jī)理進(jìn)行綜合分析，通過SEM以及氧指數(shù)（OI）、拉伸強(qiáng)度等測(cè)試，對(duì)PS-Mg(OH)2復(fù)合材料的復(fù)合效果及性能進(jìn)行分析。結(jié)果表明，硬脂酸對(duì)Mg(OH)2的表面改性本質(zhì)上是一個(gè)化學(xué)吸附過程，改性后的Mg(OH)2顆粒與PS基體的相容性得到顯著改善，復(fù)合材料的氧指數(shù)(OI)明顯提高。當(dāng)Mg(OH)2添加量為PS質(zhì)量的40%～60%時(shí)，OI達(dá)到25%，且材料的力學(xué)性能變化不大。
鄭秀婷等[31]研究微膠囊紅磷(MRP)和聚苯醚(PPO)復(fù)合阻燃劑,對(duì)HIPS材料力學(xué)性能的影響,并用抗沖擊改性劑SBS及SEBS對(duì)HIPS/MRP/PPO無鹵阻燃材料的抗沖擊性能和阻燃性能進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明，MRP和PPO的加入均會(huì)使HIPS體系的沖擊性能下降,抗沖擊改性劑SBS及SEBS的加入改善了無鹵阻燃HIPS的懸臂梁沖擊強(qiáng)度,且對(duì)材料的阻燃性沒有影響,制得增韌改性后的無鹵阻燃HIPS材料具有優(yōu)異的阻燃和力學(xué)等綜合性能。
無鹵阻燃改性HIPS配方[32]：HIPS樹脂100份，阻燃劑ATH50份，MH10份，包覆紅磷3份，偶聯(lián)劑KR-2120.5份，增韌劑SEBS5份，潤(rùn)滑劑HSt0.5份。先將阻燃劑用偶聯(lián)劑進(jìn)行表面處理，之后與HIPS樹脂共混均勻，攪拌5 min，雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，干燥，試樣測(cè)試。結(jié)果表明：氧指數(shù)（OI）為27%～29%，燃燒性能等級(jí)達(dá)到UL 94-V0級(jí)，拉伸強(qiáng)度為38～42 MPa，彎曲強(qiáng)度為50～60 MPa,缺口沖擊強(qiáng)度（23 ℃）為45～55 J/m，熱變形溫度（1.82 MPa）為100～110 ℃。
崔文廣等[33]選用鈦酸酯偶聯(lián)劑對(duì)高性能納米氫氧化鋁(ATH)進(jìn)行表面改性,以改善其在HIPS中的分散性。利用透射電子顯微鏡(TEM)和傅立葉紅外光譜儀(FTIR)表征了高性能納米氫氧化鋁的改性效果,研究了改性條件對(duì)高性能納米ATH/HIPS復(fù)合材料性能的影響。結(jié)果表明,在偶聯(lián)劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%、改性時(shí)間為20 min、改性溫度為85 ℃的條件下,高性能納米ATH/HIPS復(fù)合材料的綜合性能較好。改性后高性能納米ATH的分散性得以有效的改善,其表面確實(shí)包覆了偶聯(lián)劑分子。
賈志永等[34]采用優(yōu)質(zhì)煤系高嶺土煅燒制備的納米莫來石(nano-mullite)對(duì)PS進(jìn)行改性,通過機(jī)械共混的方法制備了PS/nano-mullite復(fù)合材料。探討了復(fù)合材料中納米莫來石的含量對(duì)改性PS的力學(xué)性能、耐熱性能以及熱流動(dòng)性的影響。結(jié)果表明,適量的納米莫來石加入后,復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度/缺口沖擊強(qiáng)度、維卡軟化點(diǎn)溫度和熱流動(dòng)性能均有較大的提高。
于守武等[35]綜述了無機(jī)納米粒子在改性聚苯乙烯過程中的作用機(jī)理、改性方法,無機(jī)納米粒子/PS復(fù)合材料的制備方法及性能,并對(duì)其發(fā)展方向作了評(píng)述。
馬洪霞等[36]綜述了近幾年HIPS在阻燃方面的研究,從廣泛應(yīng)用的含鹵素阻燃劑系列到有機(jī)磷系列、聚苯醚系列、無機(jī)物系列阻燃劑,最后到新發(fā)展的納米級(jí)蒙脫土的阻燃改性。分析了各種改性方法的優(yōu)缺點(diǎn)和阻燃機(jī)理,并對(duì)阻燃劑的發(fā)展方向作了一些簡(jiǎn)要預(yù)測(cè)。
張存位等[37]綜述了阻燃PS的研究現(xiàn)狀和發(fā)展方向?？偨Y(jié)分析了鹵系阻燃體系、磷系阻燃體系、膨脹型阻燃體系、硅系阻燃體系、金屬氫氧化物阻燃體系等對(duì)PS的阻燃研究現(xiàn)狀，敘述了本體阻燃PS和添加型阻燃PS的阻燃改性方法，如：共聚、共混和通過懸浮聚合法制備阻燃PS以及其優(yōu)勢(shì)和不足。通過科學(xué)合理的阻燃改性方法，研發(fā)新型、高效的阻燃體系是今后PS阻燃改性研究的重點(diǎn)和發(fā)展方向。
周亮[38]綜述了近年來聚苯乙烯/多壁碳納米管復(fù)合材料的阻燃研究進(jìn)展,詳細(xì)介紹了其熱解性能(包括熱解溫度和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度)以及燃燒性能(包括熱釋放速率、質(zhì)量損失速率和成炭性),并對(duì)相關(guān)機(jī)理進(jìn)行了深入的探討,分析了多壁碳納米管含量、長(zhǎng)徑比、雜質(zhì)及表面改性處理對(duì)相應(yīng)復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性及阻燃性能的影響。
黃朋科等[39]將大分子溴系阻燃劑(FR-122P)與溴化環(huán)氧樹脂 (2200HM)組成的復(fù)合阻燃劑應(yīng)用于PS復(fù)合材料和發(fā)泡PS中，研究了復(fù)合阻燃劑的配比和含量對(duì) PS 復(fù)合材料阻燃性能以及復(fù)合阻燃劑含量對(duì)發(fā)泡 PS 泡孔結(jié)構(gòu)和阻燃性能的影響，采用熱失重分析、掃描電子顯微鏡觀察、極限氧指數(shù) (LOI) 測(cè)試、垂直燃燒 (UL 94) 和水平燃燒試驗(yàn)等手段進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，當(dāng) FR-122P 與 2200HM 質(zhì)量比為 4∶1、總添加量為 25% 時(shí)，PS 復(fù)合材料的LOI可達(dá) 25.8%，并可通過 UL 94-V0 等級(jí)；當(dāng)復(fù)合阻燃劑的添加量為 40% 時(shí)，可得到泡孔尺寸較小、泡孔密度較大、膨脹倍率較高的發(fā)泡 PS 復(fù)合材料，且其可通過泡沫水平燃燒的 HF-2 等級(jí)。大分子溴系阻燃劑與溴化環(huán)氧樹脂的復(fù)合阻燃劑對(duì) PS 和發(fā)泡 PS 復(fù)合材料具有較好的阻燃效果。
將納米改性氫氧化鋁（nano-CGATH）和包覆紅磷（RPM）用于HIPS的無鹵阻燃，在質(zhì)量比為HIPS/nano-CGATH/RPM=68/20/12 時(shí)，體系的垂直燃燒性能達(dá)到UL 94-V0 級(jí)別，且加入少量SBS能夠在不影響體系阻燃性能的同時(shí)改善其力學(xué)性能。最近，四川大學(xué)的研究表明：當(dāng)采用三嗪環(huán)結(jié)構(gòu)的大分子作為成炭劑（CA）與聚磷酸銨（APP）復(fù)配成膨脹阻燃劑（IFR）阻燃PS時(shí)，當(dāng) CA/APP的質(zhì)量比為1︰3 、總添加量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30 % 時(shí)，阻燃PS的LOI值高達(dá) 32.5%，垂直燃燒通過UL94-V0 級(jí)，最大熱釋放速率（PHRR）、總熱釋放（THR）、最大煙生成速率（PSPR）和總煙生成量（TSP）的降低幅度分別高達(dá) 93%、84%、97% 和 98%，但膨脹阻燃 PS 的拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度比純PS降低 20%～30%，由于PS本身的脆性，阻燃 PS的缺口沖擊強(qiáng)度反而提高了7%；當(dāng)采用次磷酸鋁（AP）作為阻燃劑時(shí)，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25 % AP可使阻燃材料達(dá)到 UL 94-V0 級(jí)，LOI 值提高到 25.6%，但拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度均下降了30%左右，缺口沖擊強(qiáng)度下降14%[40]。
3.3 廢舊泡沫PS回收改性
廢舊發(fā)泡PS的回收利用方法主要有：脫泡熔融擠出回收粒料、復(fù)合再利用、熱分（裂）解回收和油化技術(shù)、利用廢舊泡沫制成涂料、直接利用廢PS泡沫。
將廢棄PS泡沫塑料或發(fā)泡一次性餐具盒粉碎成小塊，填充于水泥或添加黏結(jié)劑中，可制備水泥隔板、輕質(zhì)屋頂隔板、輕質(zhì)混凝土等各類建筑材料[41]。此方法可實(shí)現(xiàn)對(duì)“白色污染”之一的廢棄PS泡沫塑料的再生利用。
李志杰等[42]介紹了廢舊PS泡沫塑料的回收概況、來源與分類、回收工藝和方法、回收技術(shù)瓶頸，重點(diǎn)討論了熔融造粒法回收和改性廢舊PS泡沫塑料的工藝與進(jìn)展、不同造?；厥展に囘m合的原料種類、資源化利用的方向等，并對(duì)不同回收工藝的聚苯乙烯粒子性能進(jìn)行了比較。
鄭剛等[43]詳細(xì)綜述了廢舊聚苯乙烯(WPS)資源化綜合回收利用中化學(xué)改性的最新進(jìn)展和應(yīng)用前景,包括在WPS分子鏈側(cè)基苯環(huán)上進(jìn)行親電取代引入功能性官能團(tuán)(如：鹵化、磺化、硝化、氯甲基化、?；?和在WPS分子鏈芐基位上與乙烯類活性單體(如：丙烯酸及其酯類、順酐、醋酸乙烯酯、丙烯腈、丙烯醇等)進(jìn)行自由基共聚合引入功能性官能團(tuán)。改性后的WPS可制成膠黏劑、表面活性劑、絮凝劑、減水劑、涂料、阻燃劑等產(chǎn)品。
劉運(yùn)學(xué)等[44]以丙烯酸（AA）和丙烯酸丁酯（BA）為共聚單體，采用溶液接枝法對(duì)廢PS進(jìn)行接枝改性制得 PS接枝共聚物，然后以PS接枝共聚物的乳液為基料制備改性PS防水涂料。研究了引發(fā)劑用量、單體用量、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間對(duì)PS接枝共聚物接枝率的影響，以及填料和增塑劑的用量對(duì)改性PS防水涂料性能影響。結(jié)果表明，PS接枝共聚物的最佳合成工藝是：PS用量為30 g，溶劑用量為60 mL，引發(fā)劑用量為2.2ｇ，單體用量為20ｇ，反應(yīng)溫度為85 ℃，反應(yīng)時(shí)間為2.5ｈ。向改性PS乳液中添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％的填料和4％的增塑劑制得的防水涂料性能最佳：耐水時(shí)間為25ｈ，耐鹽時(shí)間為27ｈ，表干時(shí)間為18 min，沖擊強(qiáng)度達(dá)0.5 kJ/m2。
林志鵬[45]介紹了廢舊聚苯乙烯(泡沫)塑料應(yīng)用較廣泛的資源化技術(shù),包括建材利用、再生利用、改性再利用、焚燒和熱解,并介紹了各項(xiàng)技術(shù)的最新進(jìn)展。
PS的主要改性方法不外乎化學(xué)方法和物理方法?；瘜W(xué)法是指通過化學(xué)方法改變PS分子鏈上的原子或原子團(tuán)的種類和結(jié)構(gòu)及組合方法的改性，如：通過嵌段共聚、接枝共聚、交聯(lián)、增容等反應(yīng)實(shí)現(xiàn)，或者引入新的官能團(tuán)而形成特定功能的高分子材料。物理改性則是在PS樹脂加工過程中進(jìn)行的改性，一般不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，主要通過物理共混工藝。其常用方法主要有填充、增強(qiáng)、共混改性等。物理法因其簡(jiǎn)單方便、適應(yīng)性強(qiáng)，故而在改性領(lǐng)域普遍采用。當(dāng)然，也包括各種其他改性方法。在改性過程中，或者采用物理方法，或者采用化學(xué)方法，或者采用物理、化學(xué)方法相結(jié)合，或者采用物理、化學(xué)方法及其他方法并用，為達(dá)改性之目而“多管齊下”。
PS改性之目的：（1）降低PS制品的成本，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益；（2）拓寬PS的應(yīng)用領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)“以塑代木”、“以塑代鋼”的目標(biāo)；（3）提高技術(shù)含量，增加PS制品的高附加值；（4）賦予PS產(chǎn)品新功能、新用途，獲得具有卓越和獨(dú)特功能的新型高分子材料；（5）提高熔體流動(dòng)性，改善加工性能；（6）保護(hù)環(huán)境，治理“白色污染”，為廢棄PS再生利用開辟新的途徑。
PS改性發(fā)展的建議：（1）通用塑料工程化，“以塑代木”、以塑代鋼”成為PS改性材料應(yīng)用領(lǐng)域的新趨勢(shì)；（2）工程塑料高性能化、低成本化、多功能化，通過改性或合金化使通用工程塑料獲得特種工程塑料所具備的更加優(yōu)越、獨(dú)特的性能；（3）科研成果工程化、產(chǎn)業(yè)化，加強(qiáng)產(chǎn)、學(xué)、研、用相結(jié)合，推進(jìn)科研成果的工程化、產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程是提升我國(guó)PS改性塑料和工程塑料化競(jìng)爭(zhēng)力的有效途徑；（4）加強(qiáng)改性生產(chǎn)企業(yè)、制品與樹脂生產(chǎn)廠商的合作，組建改性技術(shù)戰(zhàn)略聯(lián)盟，實(shí)現(xiàn)資源共享。
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