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随着科技的发展,高分子材料在工业、农业、能源、航天和信息等领域被广泛应用,然而多数高分子材料难以降解,给环境造成了很大的危害。聚乳酸(PLA)作为一种可降解生物高分子材料,受到越来越多的重视;聚苯乙烯类树脂作为一种性能优异的通用高分子材料,在日常消费品领域用途广泛。将PLA和聚苯乙烯类树脂共混制成高分子合金,材料可以部分降解,减少对环境的负担,同时拓展了PLA应用领域。本文首先采用无皂乳液聚合工艺合成了一系列单体比例不同的苯乙烯–丙烯酸甲酯无规共聚物(PSMA),考察了引发剂用量、温度对聚合反应单体转化率和乳液的凝胶率的影响,发现随着温度和引发剂用量的增加,单体转化率逐渐提高,但同时乳液的凝胶率也迅速增加,乳液变得不稳定。凝胶渗透色谱(GPC)图结果显示,聚合产物数均分子量为60 000~70 000,傅里叶变换红外光谱(FTIR)图表明聚合产物同时拥有聚苯乙烯链段和聚丙烯酸甲酯链段的特征峰,且随着丙烯酸甲酯用量的增加,聚丙烯酸甲酯链段特征峰的强度也逐渐提高,表明聚合产物PSMA确实由苯乙烯和丙烯酸甲酯共聚得到。之后,采用熔融共混法制备了PSMA增容改性聚苯乙烯(PS)/PLA合金,并使用热台偏光显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、旋转流变仪、万能拉力试验机和简支梁冲击试验机,对PS/PLA合金的微观结构、流变行为和力学行为进行了研究。结果表明,PSMA能有效减缓PS/PLA合金中分散相在热场下的聚并,从而使共混加工时PLA和PS在剪切作用下的分散更加均匀,从而导致分散相颗粒细化,而且PSMA能增加PS和PLA两相间的相互作用力,因此PS/PLA合金的力学性能得以提高。同时发现,丙烯酸甲酯单体用量较少的PSMA,对PS/PLA合金增容效果较差。为了改善PLA的韧性,采用熔融共混法制备了PSMA增容改性高抗冲聚苯乙烯(HIPS)/PLA合金。流变行为测试表明,PLA与PS间较差的相容性使HIPS/PLA合金在高剪切速率下容易发生界面间滑移,而加入少量PSMA后,改善了HIPS和PLA的相容性,导致HIPS/PLA合金的界面滑移减弱,复数粘度提高。差示扫描量热仪(DSC)测试表明HIPS对PLA非等温结晶的结晶度影响不大,但是加入PSMA以后,增加了HIPS与PLA两相之间的相互作用,阻碍了PLA结晶生长,导致HIPS/PLA合金PLA结晶度下降。PSMA的加入可以改善HIPS/PLA合金中两相的界面粘接作用,从而使HIPS/PLA合金的力学性能大幅提升,同时HIPS有效的提高了材料的韧性,加入0.5 wt%的PSMA增容剂,可以使HIPS/PLA合金缺口冲击强度提高92.4%。