[發明專利]采用種子聚合合成黑色可發性聚苯乙烯樹脂及其制備方法

在審

• 申請號: 201510872890.X
• 申請日: 2015-12-03
• 公開（公告）號: CN105384877A
• 公開（公告）日: 2016-03-09
• 發明（設計）人: 熊水英
• 申請（專利權）人: 紹興文理學院元培學院
• 主分類號: C08F257/02
• 分類號: C08F257/02;C08F212/08;C08F2/20;C08J9/20
• 代理公司: 紹興市越興專利事務所(普通合伙) 33220
• 代理人: 王余糧

1.一種采用種子聚合合成的黑色可發性聚苯乙烯樹脂，其特征在于由以下重量份的原料組成：

苯乙烯單體100～300份；

黑色種子3～30份；

分散劑1～5份；

引發劑0.3～5份；

發泡劑5～9份；

黑色改性劑1～5份；

去離子水200～700份；

其中：

所述黑色種子為含有一定量發泡劑的黑色可發性聚苯乙烯粒子，顆粒粒徑為0.2～0.5mm；

所述分散劑為纖維素、聚乙烯醇、磷酸三鈣中的任意一種或二種之混合物；

所述引發劑為過氧化二苯甲酰、過氧化二碳酸二十四氰酯、過氧化苯甲酸叔丁酯、過氧化二異丙苯中的任意一種或一種以上的混合物；

所述發泡劑為C4～C6低沸點的直鏈烷烴或環烷烴；

所述黑色改性劑為炭黑或石墨的一種或兩種混合物。

2.根據權利要求1所述采用種子聚合合成的黑色可發性聚苯乙烯樹脂，其特征在于由以下重量份的原料組成：

苯乙烯單體100～200份；

黑色種子5～10份；

分散劑2～3份；

引發劑0.5～1.5份；

發泡劑5～8份；

黑色改性劑2～3份；

去離子水300～600份。

3.根據權利要求1所述采用種子聚合合成的黑色可發性聚苯乙烯樹脂，其特征在于：合成后的顆粒粒徑較種子的顆粒粒徑增大5～40倍。

4.根據權利要求3所述采用種子聚合合成的黑色可發性聚苯乙烯樹脂，其特征在于：合成后的顆粒粒徑較種子的顆粒粒徑增大10～30倍。

5.根據權利要求1所述采用種子聚合合成的黑色可發性聚苯乙烯樹脂，其特征在于：所述發泡劑為正戊烷、異戊烷、新戊烷、環戊烷中的任意一種或一種以上的混合物。

6.根據權利要求5所述采用種子聚合合成的黑色可發性聚苯乙烯樹脂，其特征在于：所述發泡劑為異戊烷和正戊烷的混合物，其中異戊烷和正戊烷的重量百分比為3:7或2:8。

7.根據權利要求1所述采用種子聚合合成的黑色可發性聚苯乙烯樹脂，其特征在于：所述黑色可發性聚苯乙烯樹脂的平均顆粒粒徑為0.6～1.5mm。

8.根據權利要求1～7任意一項所述采用種子聚合合成的黑色可發性聚苯乙烯樹脂的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

1）黑色可發性聚苯乙烯種子的準備

將懸浮聚合法產出0.6mm以下的格外料細粉料首先進行篩選，分成二級，一級為0.2～0.4mm，平均粒徑在0.3mm，另一級為0.3～0.5mm，平均粒徑為0.4mm，用于作為聚苯乙烯種子備用；

2）苯乙烯混合物溶液準備

將苯乙烯單體、黑色改性劑、引發劑按配方量投入到一個溶解罐中，進行溶解分散均勻待用；

3）種子聚合反應

將去離子水、黑色聚苯乙烯種子、分散劑按配方量依次投入反應釜中，然后升溫至40℃維持1小時，然后再在1小時內升溫至60～70℃，然后將苯乙烯混合物溶液在5～6小時內以恒定速度滴加苯乙烯混合物溶液，進行低溫聚合反應，反應時間為8～12小時；在低溫反應結束后，再加入配方量的發泡劑，并升溫至110～130℃進行高溫聚合反應，獲得聚合物；反應結束，冷卻至50℃以下，添加鹽酸調節pH值為4～5；

4）洗滌、脫水干燥

將聚合物依次經過洗滌、脫水、干燥工序后獲得所需粒徑黑色可發性聚苯乙烯樹脂原料；

5）混合包裝

將所述黑色可發性聚苯乙烯樹脂原料放入混合機內，然后添加配方量的表面涂層劑和靜電防止劑，攪拌均勻后，包裝獲得成品。

9.根據權利要求8所述采用種子聚合合成的黑色可發性聚苯乙烯樹脂的制備方法，其特征在于：所述步驟2）中，所述苯乙烯混合物溶解時間為0.5～2小時；所述步驟3）中苯乙烯混合物恒定速度滴加的低溫聚合反應的時間為5～6小時，所述低溫聚合反應的總時間為8～12小時。