[發明專利]耐環境應力開裂(ESCR)改進的聚苯乙烯樹脂及其制備方法

有效

• 申請號: 201210563578.9
• 申請日: 2012-12-21
• 公開（公告）號: CN102977537A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 申曉燕;王建龍;康毅勇;錢圣強;竇碗仇;葉軍;姚會明;羅明;黃晨;李敏
• 申請（專利權）人: 上海賽科石油化工有限責任公司
• 主分類號: C08L51/04
• 分類號: C08L51/04;C08L83/04;C08L23/20;C08F279/02
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 彭茜茜

技術領域

本發明涉及一種聚苯乙烯樹脂及其制備方法，更具體地涉及一種耐環境應力開裂(ESCR)改進的聚苯乙烯樹脂及其制備方法。

背景技術

橡膠改性苯乙烯系樹脂，即高抗沖聚苯乙烯(HIPS)，具有優良的抗沖性、高剛性、耐低溫性、耐化學腐蝕性和電器性能，且容易加工、價格低廉等優點。

近年來，隨著電子電器、汽車、器具及輕工業產品等的高性能化，市場的競爭對HIPS的性能提出了新的要求。

具體的例子如冰箱專用HIPS樹脂，其主要應用于冰箱的襯里和托盤，也可應用于含油食品、清潔劑、一些化學品的包裝，國內用量很大，產品附加值更高，具有良好的市場前景和經濟效益。而此類聚苯乙烯產品對耐環境應力開裂(ESCR)要求比較高，特別是應用在食品容器或冰箱內壁上時，一般把聚苯乙烯樹脂壓縮成片材狀態，然后在二次成型的情況下，剩余應力部分若接觸到發泡劑或油類時，會出現開裂現象。此時所使用的油類為人造奶油等油脂類或食用油、沙拉油，所使用的發泡劑為鹵代烴、氟氯碳化合物、環戊烷等。

如前所述，高抗沖聚苯乙烯(HIPS)在應力和某些通常對HIPS無害的試劑作用下，會發生破壞，這種現象就是環境應力開裂(ESC)?，F今的工業實驗證實有四個結構參數強烈影響HIPS的耐環境應力開裂性能(ESCR)：基本分子量、橡膠粒徑、橡膠相體積或凝膠含量和橡膠相交聯程度。包括礦物油和其他增塑劑在內的一些添加劑也能夠影響高抗沖聚苯乙烯(HIPS)產品的耐環境應力開裂性能。

在國內外的文獻上提到過提高改進聚苯乙烯ESCR的生產方法。據美國專利第4，144，204號顯示，為了改善ESCR性能，調整添加至單體的橡膠含量后，所生成凝膠含量在26重量份-38重量份內時可改善ESCR性。但按照上述方法制造樹脂時，樹脂組成物的抗拉強度會降低。

據美國專利第4777210號中提出了上述問點相關對策-也就是未增加橡膠狀聚合物含量的條件下增加聚合物粒子大小的同時又能改善ESCR性的方法。此方法采用一種連續流工藝來生產高抗沖聚苯乙烯，并提供可靠的、可重復的方法來改變顆粒大小。在該專利工藝中，采用了一個預轉化反應器(pre-inversion)，將苯乙烯、聚苯乙烯、橡膠(如聚丁二烯)和過氧化物催化劑溶液轉化為高耐環境應力性的高抗沖聚苯乙烯材料。這種方法的成本較高。

通過專利US5861455A和US5543461A可知，在聚合工藝過程中添加聚異丁烯可增加HIPS產品的ESCR性能，但是在實際應用中，對于HIPS的ESCR要求不斷增加，需要找更新更好的方法和途徑來提高HIPS的ESCR性能。

因此，本領域迫切需要開發一種能在保持良好加工性能的同時，獲得耐環境應力開裂(ESCR)性能大幅提升的聚苯乙烯樹脂以及相關連續制造方法。

發明內容

本發明的第一目的在于獲得一種能在保持良好加工性能的同時，獲得耐環境應力開裂(ESCR)性能大幅提升的聚苯乙烯樹脂組合物。

本發明的第二目的在于獲得一種能在保持良好加工性能的同時，獲得耐環境應力開裂(ESCR)性能大幅提升的聚苯乙烯樹脂。

本發明的第三目的在于獲得一種能在保持良好加工性能的同時，獲得耐環境應力開裂(ESCR)性能大幅提升的聚苯乙烯樹脂的制備方法。

本發明的第四目的在于獲得一種能在保持良好加工性能的同時，獲得耐環境應力開裂(ESCR)性能大幅提升的聚苯乙烯樹脂的用途。

本發明的第一方面提供一種耐環境應力開裂(ESCR)改進的聚苯乙烯樹脂組合物，其包括如下組分：

(a)基體組分，其選自聚丁二烯橡膠(PB)改性的聚苯乙烯樹脂，其中所述聚丁二烯橡膠(PB)改性組分的含量為4～12wt%，以所述組合物總重量計算；

(b)共混組分，其選自與所述組分(a)共混的二甲基硅油，所述二甲基硅油添加量為0.05～0.2wt%，以所述組合物總重量計算。

優選地，所述橡膠改性組分的含量為樹脂總量的5wt%～10wt%。

在本發明的一個具體實施方式中，所述二甲基硅油采用運動粘度為500-300cST(厘斯)的二甲基硅油。

優選地，所述二甲基硅油添加量為優選0.08-0.15wt%。

其中，1cST=1mm²/s。所述二甲基硅油的運動粘度采用ASTM?D445標準(25℃條件)測定。

在一個具體實施方式中，所述基體組分(a)中，所述聚丁二烯橡膠(PB)改性組分包括高順式聚丁二烯、低順式聚丁二烯或其組合。