[發明專利]高光澤高抗沖聚苯乙烯材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201911142449.0
• 申請日: 2019-11-20
• 公開（公告）號: CN110746544B
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 申曉燕;仲華;王建龍;練入夫;王濤;明健;竇碗仇;黃翔
• 申請（專利權）人: 上海賽科石油化工有限責任公司
• 主分類號: C08F279/02
• 分類號: C08F279/02;C08F212/08;C08L51/04
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 韋東

本發明提供一種高光澤高抗沖聚苯乙烯材料及其制備方法。本發明的高光澤高抗沖聚苯乙烯材料含有兩種不同尺寸和形態的聚丁二烯橡膠，分別為粒徑為0.8μm～1.0μm的膠囊顆粒和粒徑為1.2μm～4.4μm的微孔顆粒，聚丁二烯橡膠的體積平均粒徑為1.6μm～2.2μm，膠囊顆粒和微孔顆粒的體積比在1:13～1:17之間，聚丁二烯橡膠占聚丁二烯橡膠和聚苯乙烯總重的6％～12.5％。本發明的高光澤高抗沖聚苯乙烯材料通過本體連續法制備，具有良好的光澤度和沖擊性能，可以滿足剛度、延展性以及尺寸穩定性等應用所需的關鍵要求。

技術領域

本發明屬于聚合物材料領域，具體涉及一種高光澤高抗沖聚苯乙烯材料及其制備方法。

背景技術

聚苯乙烯(polystyrene，PS)是一種應用廣泛性僅次于聚烯烴和PVC的熱塑性材料。由于其獨特的性能，苯乙烯聚合物被列在商用和特殊用途聚合物之間。苯乙烯系樹脂發展初期，只生產通用聚苯乙烯(general purpose polystyrene，GPPS)，其質硬而脆、機械強度不高、耐熱性較差且易燃。為此，人們進行了大量的改進工作。由此，一個龐大的苯乙烯系樹脂體系應運而生，如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、高抗沖聚苯乙烯(high impactpolystyrene，HIPS)、苯乙烯-馬來酸酐嵌段共聚物(SMA)等，其中以HIPS應用最為廣泛，HIPS是由分散相橡膠和連續相(或基體)聚苯乙烯組成的兩相體系，為白色不透明的熱塑性樹脂，在保留了GPPS的剛性、加工性能和著色性等優點外，橡膠的引入使其沖擊強度大幅度上升。

隨著人們生活水平的提高，高光澤的家電產品越來越受到人們的歡迎，特別是在平板電視機、電話、冰箱、計算機等領域，高光澤的外殼已成為市場的主流產品。HIPS雖然具有較高的沖擊強度，但橡膠的引入會導致產品光澤度的降低。常規的HIPS樹脂中，橡膠粒子的粒徑一般在1～3μm，而橡膠粒徑的大小是決定材料光澤度的主要因素。HIPS樹脂的光澤可以通過減小橡膠粒徑尺寸的方式獲得，但小粒徑橡膠粒子的比例提高又會導致HIPS樹脂抗沖性能的損失。所以，既要兼顧HIPS樹脂的韌性，又要使HIPS樹脂具有較高的光澤度，一直是高光澤HIPS樹脂開發的技術難點。

在國內外的文獻上提到過高光澤高抗沖聚苯乙烯的生產方法。US5334658A公開了一種雙峰HIPS樹脂組合物，該樹脂組合物包含有質量分數75～97％的聚苯乙烯和質量分數3～25％的彈性(共)聚合物顆粒，該組合物通過將熔體在擠出機中摻混制備。US5428106A公開了一種HIPS組合物，它包括質量分數55～90％的聚苯乙烯和質量分數10～45％的接枝和包藏的二烯基橡膠顆粒，且該申請的實施例公開了在連續線性的三個攪拌管式反應器體系中制備該樹脂的方法。

CN101613440A公開了一種高抗沖高光澤雙峰聚苯乙烯的制備方法，該聚苯乙烯含有質量分數為4～15％的聚丁二烯橡膠分散相，且0.5～1.0μm的聚丁二烯橡膠分散相與1.5～5.0μm的聚丁二烯橡膠分散相的重量比在1:5～1:15之間。在該專利的實施例中，采用ASTM D2457測得的光澤度不高于55％。CN104558429A公開了一種聚苯乙烯組合物的生產方法，該方法在單一反應器中設置第一攪拌器和第二攪拌器，通過改變攪拌槳型式和攪拌速度形成攪拌力場，由此得到分散有兩種不同粒徑橡膠的聚苯乙烯組合物。該專利公開的實施例與對比例均在5L的實驗室規模的反應器中進行，沒有提供工業化裝置的實施例與對比例。CN1145652C公開了一種制備具有高光澤和高沖擊強度的雙峰HIPS的現場方法，該方法包含三個串聯的反應區，苯乙烯原料單體和苯乙烯-丁二烯共聚物在預相轉化條件下的第一反應區中接觸混合且不形成膠囊顆粒，膠囊顆粒在后相轉化條件下的第二反應區中形成，在后相轉化條件下的第三反應區中加入聚丁二烯形成微孔顆粒，最終進入脫揮段或進一步聚合得到高光澤高抗沖的雙峰HIPS。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供一種高光澤高抗沖聚苯乙烯材料，其含有聚苯乙烯和聚丁二烯橡膠，所述聚丁二烯橡膠包括膠囊顆粒和微孔顆粒，所述膠囊顆粒與所述微孔顆粒的體積比在1:13～1:17之間，且所述聚丁二烯橡膠的體積平均粒徑為1.6μm～2.2μm。