[發(fā)明專利]聚苯乙烯樹脂組合物及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110209298.3
• 申請日: 2011-07-25
• 公開（公告）號: CN102898734A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐典宏;李樹毅;鄭聚成;劉春芳;李耀;朱晶;叢日新;陳建剛;艾純金;魏緒玲;何連成
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: C08L25/06
• 分類號: C08L25/06;C08L9/06;C08L13/02;C08L51/00;C08K5/14
• 代理公司: 北京市中實友知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11013
• 代理人: 李琰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聚苯乙烯樹脂組合物及其制備方法，具體涉及粉末丁苯橡膠經(jīng)動態(tài)硫化增韌改性的聚苯乙烯樹脂組合物及其制備方法。

背景技術(shù)

聚苯乙烯(PS)是產(chǎn)量和消費量僅次于聚乙烯、聚氯乙烯和聚丙烯的大宗通用樹脂，在各行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。但PS的性脆、沖擊強度低、耐環(huán)境應(yīng)力開裂性和耐熱性差，使得PS只作為普通塑料使用。自1948年DOW公司首次向世人推出抗沖PS，PS的增韌改性就成為高分子材料科學(xué)研究的重要課題，人們對此開展了大量研究。

PS的增韌可采用彈性體增韌和剛性粒子增韌兩種方式。彈性體增韌指在PS中摻入各種橡膠或熱塑性彈性體的方法，因工藝易于實現(xiàn)而被大量報道。增韌機理主要有剪切帶和銀紋共存理論、空穴化理論等。作為增韌組分的橡膠或彈性體包括丁苯橡膠(SBR)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、順丁橡膠、聚丁二烯橡膠(PBR)、聚異丁烯(PIB)，相關(guān)專利包括ZL00124687.9、ZL200310121945.0、JP3230754、JP0104111、CN200810226625.4等。雖然用這些彈性體在增韌聚苯乙烯方面已取得明顯的效果，但增韌效果仍有限。

1962年，美國A.M.Gessler首先提出用動態(tài)硫化法制備橡塑共混(US3037954)以來，動態(tài)硫化技術(shù)被廣泛地用于橡膠或彈性體的增韌體系中(如：US4130535、US4594390、ZL200510025249等)。粉末橡膠是指粒徑小于1.0mm的橡膠，具有良好的分散性，可與樹脂直接共混，在樹脂改性領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。ZL01110736.6公開了一種全硫化PS熱塑性彈性體及其制備方法，用普通橡塑共混的方法將粒徑不大于1μm的具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)的粉末橡膠和PS共混，制得機械性能良好的全硫化PS熱塑性彈性體。ZL01110736.7提供了一種由PS和增韌組分經(jīng)熔融共混得到的增韌PS及其制備方法，其中增韌組分為具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)且平均粒徑不大于0.5μm的粉末橡膠，或由該種粉末橡膠和至少一種未硫化的橡膠或熱塑性彈性體混合組成，實施例中公開了PS粒料+全硫化粉末丁苯+SIS，PS粒料+交聯(lián)型粉末丁苯+SBS，PS粒料+交聯(lián)型粉末丁苯的組合物體系。王彤等采用硫磺為硫化劑的雙螺桿動態(tài)硫化工藝，利用粉末丁苯橡膠(PSBR)改性通用聚苯乙烯(GPPS)制備出GPPS/PSBR共混物(合成橡膠工業(yè)，2009年32卷2期，148～151頁)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供一種聚苯乙烯樹脂組合物。該聚苯乙烯樹脂組合物具有優(yōu)異的抗沖擊性能和綜合力學(xué)性能。本發(fā)明進一步提出該組合物的制備方法。

具體地，以重量百分比計，本發(fā)明所述的樹脂組合物主要包括：1)100％的聚苯乙烯；2)10％～30％的羧基丁苯膠乳改性粉末丁苯橡膠；3)0.5％～1.5％的過氧化物；4)0.2％～0.5％的助交聯(lián)劑；5)5％～10％的極性單體接枝聚苯乙烯。

其中，過氧化物是半衰期小于170℃/1min的有機過氧化物A與半衰期大于200℃/1min的有機過氧化物B按1∶5～1∶30比例組成的復(fù)配物。具體地，過氧化物A選自過辛酸叔丁酯、過乙酸叔丁酯(TBPA)、過乙酸特丁酯、過氧化特戊酸叔丁酯(TBPV)、過氧化苯甲酸叔丁酯(TBPB)、二叔丁基過氧基戊酸酯、過氧化二苯甲酰(BPO)等其中的一種，優(yōu)選采用過氧化苯甲酸叔丁酯(TBPB)；過氧化物B選自1，1-二甲基乙基-過氧化氫(TB)、叔丁基過氧化氫(TBHP)、二叔丁基過氧化氫、特戊基氧化氫(TAHP)等其中的一種，優(yōu)選采用叔丁基過氧化氫(TBHP)。有機過氧化物均為市售產(chǎn)品，其半衰期溫度因生產(chǎn)商的不同而略有差別，如優(yōu)選的TBPB半衰期T＝163～167℃/1min；TBHP的半衰期T＝261～267℃/1min。

助交聯(lián)劑是N，N′-對苯基雙馬來酰亞胺(PDM或者HVA-2)、二丙烯酸鋅(ZDA)、甲基丙烯酸鋅、二甲基丙烯酸鋅(ZDMA)、三丙烯酸三羥甲基丙烷酯(TMPTA)、氧化鋅(ZnO)其中之一種，優(yōu)選TMPTA。

組合物中所述的聚苯乙烯是苯乙烯的均聚物(GPPS)或苯乙烯和聚丁二烯橡膠的共聚物，可以是粉狀或粒狀樹脂，熔體流動速率(MFR)0.5～35g/10min。

組合物中所述的改性粉末丁苯橡膠是用羧基丁苯膠乳改性的粉末丁苯橡膠。粉末丁苯橡膠(PSBR)的橡膠粒徑0.15～0.65mm，門尼粘度ML(1+4)100℃為40～120。