[發(fā)明專利]一種高強(qiáng)度高抗沖聚苯乙烯的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810019866.5
• 申請(qǐng)日: 2018-01-09
• 公開（公告）號(hào): CN108276690A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾學(xué)良;汪學(xué)軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 綿陽鴻琪新材料科技有限公司
• 主分類號(hào): C08L25/06
• 分類號(hào): C08L25/06;C08L33/12;C08L7/00;C08L101/00;C08K9/06;C08K3/22;C08K3/34;C08K3/26;B29B9/06;B29B7/00
• 代理公司: 成都蓉信三星專利事務(wù)所(普通合伙) 51106
• 代理人: 劉克勤

本發(fā)明公開了一種高強(qiáng)度高抗沖聚苯乙烯的制備方法，其特征是：將原料預(yù)處理，將成核劑進(jìn)行表面處理，取干燥后的聚苯乙烯65～92質(zhì)量份、剛性粒子5～20質(zhì)量份、表面處理后的成核劑2～10質(zhì)量份和潤滑劑1～5質(zhì)量份混合成混合料；將混合料加入雙螺桿擠出機(jī)內(nèi)，對(duì)混合料進(jìn)行熔融、擠出，再經(jīng)過冷卻、切粒后，干燥，即制得高強(qiáng)度高抗沖聚苯乙烯。本發(fā)明制備的高強(qiáng)度高抗沖聚苯乙烯具備優(yōu)良的抗沖擊性能外，突出的加工性能和抗拉、壓強(qiáng)度，適用于生產(chǎn)食品包裝、電器元件、冰箱內(nèi)襯、電器外殼、電器設(shè)備等制品。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子材料的制備，涉及一種高強(qiáng)度高抗沖聚苯乙烯的制備方法。本發(fā)明制得的高強(qiáng)度高抗沖聚苯乙烯適用于生產(chǎn)食品包裝、電器元件、冰箱內(nèi)襯、電器外殼、電器設(shè)備等制品。

背景技術(shù)

高抗沖聚苯乙烯(簡稱HIPS)是針對(duì)聚苯乙烯的高脆性而提出來的通過化學(xué)或物理方法引入橡膠的高抗沖擊強(qiáng)度聚苯乙烯。現(xiàn)有技術(shù)集中于通過分散相橡膠或彈性體的用量、尺寸以及相形態(tài)調(diào)控以提高HIPS的抗沖擊性能。然而，現(xiàn)有技術(shù)方法必然會(huì)降低HIPS的拉伸和抗壓強(qiáng)度。例如，采用機(jī)械共混法，20％的SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物)使PS(聚苯乙烯)的抗沖擊性能提高9陪以上，接近商售HIPS的平均水平，但是抗拉強(qiáng)度降低；隨著SBS的用量繼續(xù)提高，PS的抗沖擊強(qiáng)度提高，乃至高于商售HIPS。此時(shí)，抗拉強(qiáng)度顯著降低，下降了約60％。

剛性粒子增韌作為一種增韌材料的新途徑，它在提高PS韌性的同時(shí)也提高了材料的強(qiáng)度、剛性及耐熱性,同時(shí)也改善了材料的加工性能。剛性粒子包括剛性有機(jī)粒子和剛性無機(jī)粒子兩種。以天然橡膠NR為殼，交聯(lián)的PS或PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)為核的核-殼復(fù)合粒子作為剛性有機(jī)粒子，將其引入PS基體中，可將PS的韌性提高10余倍。另外，有研究報(bào)告，在聚苯乙烯/SBS體系中加入納米CaCO₃(碳酸鈣)，不但可保持共混材料的沖擊性能，而且進(jìn)一步提高了共混物的拉伸強(qiáng)度，其物理機(jī)械性能達(dá)到或超過高抗沖聚苯乙烯的，而且便于配料和加工。

隨著汽車、電子電器、機(jī)械工業(yè)等行業(yè)的日益發(fā)展，對(duì)產(chǎn)品塑料部件的綜合力學(xué)性能和加工性能的要求越來越高。目前，滿足高強(qiáng)度和高韌性的聚苯乙烯材料產(chǎn)品較少，使聚苯乙烯的市場拓展受到一定限制。現(xiàn)有技術(shù)中尚未見同時(shí)使用(納米)成核劑和剛性體增韌聚苯乙烯的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種高強(qiáng)度高抗沖聚苯乙烯的制備方法。本發(fā)明利用機(jī)械共混技術(shù)集成納米成核劑和剛性體協(xié)同效應(yīng)，提供一種在滿足大幅度提高聚苯乙烯抗沖擊性能的同時(shí)又不影響乃至提高聚苯乙烯的加工性能和強(qiáng)度的簡單的高強(qiáng)度高抗沖聚苯乙烯的制備方法。本發(fā)明制備的高強(qiáng)度高抗沖聚苯乙烯產(chǎn)品除了具備優(yōu)良的抗沖擊性能外，表現(xiàn)出突出的加工性能和抗拉、壓強(qiáng)度。

本發(fā)明的內(nèi)容是：一種高強(qiáng)度高抗沖聚苯乙烯的制備方法，其特征是包括以下步驟：

a、原料預(yù)處理：

將聚苯乙烯粒料在55℃～80℃溫度下干燥2～4小時(shí)，將成核劑(較好的是納米成核劑粉體)和剛性粒子分別在100℃～130℃溫度下干燥2～4小時(shí)；取潤滑劑待用；

所述成核劑是納米碳酸鈣、凹凸棒(或稱鎂鋁硅酸鹽粘土礦物)、納米二氧化鈦、以及納米氧化鋁中的一種或兩種以上的混合物；

b、配料、混合：

取成核劑，取成核劑質(zhì)量0.2％～5％的偶聯(lián)劑、并將偶聯(lián)劑配制成質(zhì)量百分比濃度為0.5～10％的偶聯(lián)劑的乙醇溶液；

將成核劑和偶聯(lián)劑的乙醇溶液加入到反應(yīng)器(例如反應(yīng)釜、三頸燒瓶)中，攪拌均勻，加熱回流8～24小時(shí)，抽濾并收集濾餅，將濾餅干燥、研細(xì)，制得表面處理后的成核劑，待用；

取干燥后的聚苯乙烯65～92質(zhì)量份、剛性粒子5～20質(zhì)量份、表面處理后的成核劑2～10質(zhì)量份和潤滑劑1～5質(zhì)量份，混合均勻，得混合料；