[發明專利]結構型耐候高抗沖聚苯乙烯制備方法

無效

• 申請號: 201210004952.1
• 申請日: 2012-01-10
• 公開（公告）號: CN102532734A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 徐建平;丁永紅;龔方紅;李錦春;張敏華
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: C08L25/06
• 分類號: C08L25/06;C08L87/00;C08G81/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

?技術領域

本發明屬于聚合物科學領域，涉及耐候高抗沖熱塑性聚合物合金新型制備方法，特指利用陽離子接枝技術和“兩步”共混增容工藝制備耐候高抗沖聚苯乙烯。

背景技術

?高抗沖聚苯乙烯是尺寸穩定、電絕緣性能好、易成型加工的的熱塑性塑料，被廣泛用于包裝、電器配件、汽車配件、玩具等日用制品中。目前，高抗沖聚苯乙烯制備主要采用聚丁二烯橡膠溶于苯乙烯單體后熱聚合形成。由于聚丁二烯主鏈中含有不飽和雙鍵，其在紫外光等作用下，易氧化和斷裂，形成生色基團羰基和羥基，從而使其外觀和力學性能大幅度降低。因而該法制得的高抗沖聚苯乙烯耐候性較差，其應用范圍和使用壽命受到嚴重制約。為了改善其耐候性，人們選用了主鏈中沒有雙鍵的飽和橡膠如乙丙三元橡膠代替聚丁二烯橡膠作為反應物，或采用添加防老劑的方法制備耐候高抗沖聚苯乙烯，這兩項技術近期均有專利報道，但工藝復雜，制造成本高。采用廉價的就地相容化技術制備高抗沖聚苯乙烯，一直是該領域十分關注的課題。本發明公開了一種耐候性高抗沖聚苯乙烯制備技術，選用主鏈飽和的橡膠或彈性體為增韌物，采用大分子陽離子接枝技術和“兩步”共混增容工藝，產品性能穩定，成本低，具有明顯的應用優勢。

?

發明內容

本發明涉及一種耐候性高抗沖聚苯乙烯新型制備技術，尤其涉及大分子陽離子接枝技術和“兩步”混合工藝，解決了通過原位增容技術制備高性能耐候性高抗沖聚苯乙烯的難題。

?本發明結構型耐候高抗沖聚苯乙烯制備方法，按照下述步驟進行：

1）接枝母料的制備：

在混合設備中加入聚苯乙烯、主鏈飽和的橡膠彈性體、路易斯酸復合催化劑、助催化劑；在溫度為120℃-200℃和轉速為20-200轉/分條件下進行熔融接枝反應，最終得到橡膠彈性體接枝聚苯乙烯母料；

2)?耐候性高抗沖聚苯乙烯的制備：

?將上述得到的橡膠彈性體接枝聚苯乙烯母料，在溫度為160-220℃的混合設備上按適當比例與聚苯乙烯混合，即得到結構型耐候高抗沖聚苯乙烯。

其中步驟（1）所述混合設備為開煉機、密煉機或擠出機，最優密煉機。

其中步驟（1）所述聚苯乙烯為數均分子量在10-20萬，分子量分布在1.2-1.5的通用聚苯乙烯；用量為混合樹脂總質量的60-40%。

其中步驟（1）所述橡膠彈性體為乙烯、丙烯、丁烯、己烯、辛烯、葵烯、十二碳烯、亞乙基降冰片烯、雙環戊二烯、1,4-己二烯的兩種或多種共聚物，如三元乙丙橡膠（EPDM）、聚烯烴彈性體(POE)等。用量為混合樹脂總質量的40-60%。

其中步驟（1）所述路易斯酸為?AlCl₃、AlI₃、AlBr₃、SbCl₄、FeCl₃、SnCl_4?、ZnCl₂?、InCl₃、InBr₃、NiCl₂?、三甲基氯硅烷或二甲基氯硅烷的一種或幾種；用量為混合樹脂總質量的0.2-3.0%。

其中步驟（1）所述助催化劑為苯乙烯、雙環戊二烯、二乙烯基苯、二氯苯乙烯、氯化石蠟中一種或幾種；用量為混合樹脂總質量的0.2-5%。

其中步驟（1）所述得到橡膠彈性體接枝聚苯乙烯母料中聚苯乙烯接枝率為20％－35％；

其中步驟（2）中所述混合設備指開煉機、密煉機或雙螺桿擠出機，最優為雙螺桿擠出機。

其中步驟（2）中所述比例為橡膠彈性體接枝聚苯乙烯母料與聚苯乙烯質量之比，可根據制品性能要求進行調節。

其中步驟（2）中所述聚苯乙烯與步驟（1）中所述的聚苯乙烯相同。

本發明得到的耐候性高抗沖聚苯乙烯，其橡膠含量4%-40%，拉伸強度為12Mpa-40Mpa，懸臂梁沖擊強度為50（J/m）-250（J/m），斷裂伸長率為5（%）-95（%）。老化箱老化500小時后，其性能基本不變。

本發明制備的高耐候性高抗沖聚苯乙烯，從結構上回避了主鏈帶有雙鍵的聚合物的老化風險，具有永久性，可廣泛用于戶外制品和有特殊老化要求的場合。

附圖說明

圖1為三元乙丙橡膠接枝聚苯乙烯紅外光譜曲線，

圖2為聚烯烴彈性體接枝聚苯乙烯紅外光譜曲線，

圖3是以三元乙丙橡膠為橡膠彈性體制備的高耐候高抗沖聚苯乙烯斷面放大10000倍的SEM照片，