[發(fā)明專利]高耐熱高剛性環(huán)保型聚苯乙烯樹脂組合物及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210051335.7
• 申請日: 2012-03-01
• 公開（公告）號: CN102604247A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設計）人: 付錦鋒;王林;蔡彤旻;劉奇祥;郭少華;陳日平;胡志華
• 申請（專利權(quán)）人: 金發(fā)科技股份有限公司;上海金發(fā)科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: C08L25/06
• 分類號: C08L25/06;C08L51/04;C08L53/02;C08L35/06;C08L97/02;C08L3/02;C08L23/12;C08L67/00;C08K3/34;C08K3/22;C08J3/22;B29C47/92
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 陳衛(wèi)

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技術(shù)領域

本發(fā)明涉及一種聚苯乙烯樹脂組合物及其制備方法。

背景技術(shù)

聚苯乙烯樹脂作為五大通用塑料之一，具有成型性優(yōu)良、性能適中、電絕緣性、低吸濕性、容易染色和價格低廉等優(yōu)點，廣泛應用于包裝、電子、汽車、家電、儀表、日用品、玩具、建筑等行業(yè)。但是，聚苯乙烯樹脂耐熱性及剛性稍差，其熱變形溫度（HDT）在80℃左右（ASTM?D648，負荷1.82MPa），導致聚苯乙烯樹脂在高耐熱應用領域受到限制，如微波食品包裝領域、熱飲包裝領域及部分電器產(chǎn)品結(jié)構(gòu)部件等。同時，隨著電子電器產(chǎn)品殼體越來越大型化、薄壁化及輕量化的發(fā)展趨勢，要求聚苯乙烯樹脂具有良好的剛性及耐熱變形性能。

由于在合成、制備、改性以及成型過程中，苯乙烯類聚合物會含有部分揮發(fā)物，其來源一般有殘留單體、溶劑、添加劑以及降解產(chǎn)生的小分子物質(zhì)等，上述揮發(fā)物歸屬于VOC，較常見的有：苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯、三氯乙烯、四氯乙烯、甲醛以及酮類等多個種類。隨著公眾環(huán)保健康意識增強，人們對室內(nèi)氣味及空氣質(zhì)量提出更高要求。苯乙烯類聚合物作為家電、OA，包裝材料、日用品、玩具、運動器材、鞋材、線纜、儀器儀表、電子元器件及設備、建筑材料及汽車材料等領域使用較多的材料，尤其是家電、OA、玩具及車用材料，對氣味及VOC要求更為嚴格。

目前，提高聚苯乙烯樹脂耐熱性及剛性主要途徑有：①通過合成聚苯乙烯樹脂時提高其分子量，但由于聚苯乙烯樹脂一般通過自由基聚合制備，提高分子量需要延長合成時間一方面造成橡膠相交聯(lián)導致力學性能下降，另一方面會造成生產(chǎn)成本提高；②加入其它耐熱性工程塑料形成合金，如聚碳酸酯（PC）樹脂、聚苯醚（PPO）樹脂以及馬來酰亞胺類聚合物等，加入上述樹脂一方面導致材料流動性降低、加工溫度提高，另一方面導致材料成本明顯提高。

降低聚苯乙烯樹脂的氣味及VOC含量主要途徑有：①通過合成后期脫揮工藝進行，但延長脫揮時間或提高脫揮溫度，一方面會造成聚苯乙烯樹脂交聯(lián)/降解等副反應發(fā)生而影響性能，另一方面延長脫揮時間或提高脫揮溫度又會大大提高生產(chǎn)成本。②輔助脫揮，即采用加入汽提劑的方法，也能明顯降低苯乙烯類聚合物的氣味、殘留單體、溶劑及VOC含量。如R.?J.?奧爾布萊克《聚合物脫揮》提及采用單螺桿擠出機和雙螺桿擠出機同時引入汽提劑的方法進行脫揮。又如美國專利5380822及5350813描述了除掉聚合物中殘留單體的方法，它包括向熔體中注水或適當?shù)目衫淠黧w，然后讓排出物流過閃蒸罐。盡管汽提劑工藝可以實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，但由于汽提劑直接加入到原材料時，大量的汽提劑不能浸入到原材料中，一方面加入螺桿擠出機操作困難，另一方面，即便是加入到螺桿擠出機，由于擠出機溫度較高，汽提劑在喂料口很容易氣化溢出，起不到氣提的效果，因此需要采用特殊具有可調(diào)節(jié)流量及噴射出料功能的注射噴嘴，同時需要添加加壓混合區(qū)用于改善汽提劑的分配并限制汽提劑蒸汽從目標排氣段溢出，導致上述方法均存在成本較高，操作困難等。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種高耐熱高剛性環(huán)保型聚苯乙烯樹脂組合物。

本發(fā)明的另一目的在于提供上述高耐熱高剛性環(huán)保型聚苯乙烯樹脂組合物的制備方法。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種高耐熱高剛性環(huán)保型聚苯乙烯樹脂組合物，按重量百分比計，包含如下組分：

聚苯乙烯樹脂：59～99%

SMA樹脂：0.5～30%

汽提劑母粒：0～10%

抗氧劑：0.01～1%；

所述汽提劑母粒是由基體和汽提劑組成。

其中，所述聚苯乙烯樹脂包括通用級聚苯乙烯樹脂（GPPS）、高抗沖聚苯乙烯樹脂（HIPS）及苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物（K膠或K-樹脂）中的一種或幾種混合物。

所述SMA樹脂具有低馬來酸酐含量和高分子量特征，其中馬來酸酐含量為2～10%，重均分子量Mw為10～30萬。

所述汽提劑母粒是由基體和汽提劑組成；所述基體具有一維或多維的多孔結(jié)構(gòu)，其微孔為開口結(jié)構(gòu)，微孔孔徑為0.1~100nm；所述汽提劑為在常溫25℃及標準大氣壓下沸點和/或閃點低于200℃的液體物質(zhì)。

所述汽提劑母粒基體為木粉、植物纖維、淀粉、紙、沸石、分子篩、硅藻土、硅膠、麥飯石、六環(huán)石、凹凸棒石黏土、多孔氧化鋁、發(fā)泡聚苯乙烯、發(fā)泡聚丙烯、發(fā)泡聚酯和發(fā)泡熱塑性彈性體中的一種或幾種混合物；所述汽提劑為部分醇類、白油、水、溶劑油、食用油、橡膠填充油、潤滑油基礎油、硅油和增塑劑中的一種或幾種混合物。