一种复合橡胶改性的聚苯乙烯系树脂组合物及其制备方法技术

技术编号:10014752 阅读:206 留言:0更新日期:2014-05-08 09:46
本发明专利技术提供了一种复合橡胶改性的聚苯乙烯系树脂组合物,其中以聚苯乙烯系树脂基体为连续相,以复合橡胶为分散相,所述复合橡胶包括:橡胶A:粒径为20~500nm的粉末状橡胶;橡胶B:苯乙烯-二烯烃共聚物;橡胶C:聚丁二烯橡胶;其中,复合橡胶的总含量为基于组合物总重量的1~40wt%。通过在聚苯乙烯系树脂中引入不同结构形态和粒径尺寸的橡胶颗粒,使复合橡胶改性的聚苯乙烯系树脂组合物同时具备良好的抗冲击强度和表面光泽度。本发明专利技术还提供了一种制备复合橡胶改性的聚苯乙烯系树脂组合物的制备方法,条件温和,工艺简单,可在现有的常用高抗冲聚苯乙烯制备设备上实施。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种复合橡胶改性的聚苯乙烯系树脂组合物,其中以聚苯乙烯系树脂基体为连续相,以复合橡胶为分散相,所述复合橡胶包括:橡胶A:粒径为20~500nm的粉末状橡胶;橡胶B:苯乙烯-二烯烃共聚物;橡胶C:聚丁二烯橡胶;其中,复合橡胶的总含量为基于组合物总重量的1~40wt%。通过在聚苯乙烯系树脂中引入不同结构形态和粒径尺寸的橡胶颗粒,使复合橡胶改性的聚苯乙烯系树脂组合物同时具备良好的抗冲击强度和表面光泽度。本专利技术还提供了一种制备复合橡胶改性的聚苯乙烯系树脂组合物的制备方法,条件温和,工艺简单,可在现有的常用高抗冲聚苯乙烯制备设备上实施。【专利说明】
本专利技术涉及聚苯乙烯系树脂领域,具体涉及。
技术介绍
聚苯乙烯(PS)的分子链内在结构决定了其力学性能上的欠缺,如抗冲击强度不够高、韧性差等,尤其是表现出脆性行为。通常地,在聚合过程中加入橡胶能够提高聚苯乙烯组合物的韧性,获得高抗冲聚苯乙烯(HIPS)。分散于聚苯乙烯基体中的橡胶颗粒的粒径大小和分布则影响着聚合物的综合性能,如机械强度、表面光泽度和耐热性等。随着HIPS树脂不断应用于家用电器和办公设备的外壳,对其模制品的光泽度要求也越来越高。通常地,分散在聚苯乙烯基体中的橡胶颗粒越小,则表面光泽越好,但抗冲击强度差。因此,人们为获得光泽度和抗冲击强度平衡的HIPS树脂进行了广泛的研究。美国专利4839418公开了一种由聚苯乙烯基体和弹性体组成的热塑性材料,弹性体分布于聚苯乙烯基体中,其粒径小于0.8 μ m。虽然此材料具有良好的光泽度,但它仍存在抗冲击强度低的缺点。US5428106公开了制备高光泽、高抗冲击强度的苯乙烯树脂的方法。该树脂组合物中包含0.25^1 μ m缠结形态的橡胶颗粒,以及0.1-0.4 μ m胶囊形态的橡胶颗粒,获得特殊橡胶形态、双峰粒径分布的HIPS树脂。Dupre的美国专利4146589公开了制备双峰微粒尺寸的HIPS树脂,在该方法中,将第一种二烯橡胶/苯乙烯单体溶液部分地聚合,形成0.5~1μπι大小的分散的橡胶颗粒;将第二种二烯橡胶/苯乙烯单体溶液部分地聚合,形成2~3 μ m大小的分散的橡胶颗粒;然后将形成的这两种部分聚合的混合物合并,继续完成余下的聚合过程,制得具有优良的光泽性和韧性平衡的HIPS树脂。该方法工艺特殊,较难在现有的HIPS工业装置上实施。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种兼备高光泽度和高抗冲击性能的橡胶改性聚苯乙烯系树脂组合物。本专利技术的另一个目的是提供制备上述聚苯乙烯系树脂组合物的方法,此方法工艺简单,可以在现有制备高抗冲聚苯乙烯装置中实施。根据本专利技术,提供了一种复合橡胶改性的聚苯乙烯系树脂组合物,以聚苯乙烯系树脂基体为连续相,以复合橡胶为分散相,所述复合橡胶包括:橡胶A:粒径为2(T500nm的粉末状橡胶;橡胶B:苯乙烯-二烯烃共聚物;橡胶C:聚丁二烯橡胶;其中,复合橡胶的总含量为基于组合物总重量的I~40wt%。上述聚苯乙烯系树脂基体优选为以苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基二甲苯和乙烯基乙基苯中的一种或多种为单体的聚合物;或者是前述单体中的一种或多种与丙烯腈、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸丁酯中的一种或多种的共聚物。进一步优选的是,该聚苯乙烯系树脂基体以苯乙烯为单体。在本专利技术的优选实施方式中,复合橡胶的总含量为基于组合物总重量的:T30wt%,还优选为5~25wt,更优选为5~10wt% ;橡胶A的含量为复合橡胶总含量的f 40wt%,更优选为5~20wt% ;橡胶B的含量为复合橡胶总含量的5~90wt%,更优选为10~60被% ;橡胶C的含量为复合橡胶总含量的5~90wt%,更优选为l(T60wt%。优选地,橡胶A以实心球形态的颗粒分散于所述聚苯乙烯系树脂基体中,粒径为5(T400nm,更优选为8(T300nm ;橡胶B以包藏苯乙烯聚合物的胶囊形态的颗粒分散于所述聚苯乙烯系树脂基体中,粒径为20(T800nm,更优选为30(T600nm ;橡胶C以包藏苯乙烯聚合物的多孔蜂窝形态的颗粒分散于所述聚苯乙烯系树脂基体中,粒径为0.6~2.0μπι,更优选为 0.8~1.5 μ m。 在本专利技术中,橡胶A的种类并没有任何限制,可以是丁苯橡胶、天然橡胶和丁二烯橡胶中的一种或多种,优先选用粉末丁苯橡胶,该橡胶微粒及其制备方法公开于中国专利CNl 152082C中,其全部内容引入本专利技术作为参考;橡胶A的交联程度较高是有利的,本专利技术采用本行业公知的测定凝胶含量的方法来表征橡胶的交联程度,优选凝胶含量> 60wt%,优选≥70wt%,还优选≥90wt% ;其溶胀指数< 15,优选< 13。有利的是,橡胶A中的每一个微粒都是均相的,即单个微粒在组成上都是均质的,在现有的显微技术的观察下微粒内没有发现分层、分相等不均相的现象,其无需加入隔离剂即可自由流动。橡胶B可以是苯乙烯-二烯烃嵌段共聚物(如丁二烯/苯乙烯嵌段共聚物)或苯乙烯-二烯烃无归共聚物(如丁苯橡胶),优选为二烯烃-苯乙烯嵌段共聚物。橡胶C可包括顺式结构以摩尔计为90%以上的高顺式聚丁二烯橡胶和顺式结构以摩尔计为20-50%的低顺式聚丁二烯橡胶,所述高顺式聚丁二烯橡胶的尼粘度30~50ML100°C 1+4,可视凝胶≤3,所述低顺式聚丁二烯橡胶的门尼粘度30~60ML100°C 1+4,可视凝胶< 3。本专利技术优选采用低顺式聚丁二烯橡胶。本专利技术还提供了一种制备复合橡胶改性的聚苯乙烯系树脂组合物的方法,包括:将橡胶A、B和C以及聚苯乙烯系树脂基体的单体混合,在5(T250°C并优选为8(Tl80°C的温度和(T3kg/cm2的压力下发生聚合反应。通过聚合反应后得到的聚合物熔体经过常规的脱挥、干燥等步骤,得到复合橡胶改性的聚苯乙烯系树脂组合物。根据本专利技术,聚合反应优选采用自由基聚合方法,可以通过热引发或引发剂引发;所述引发剂选自例如为过硫酸钾、过氧化二异丙苯、过氧化氢异丙苯、过氧化二苯甲酰和过氧二叔丁基的单官能团引发剂,或者例如为1,1-二叔丁基过氧化环己烷、1,1-二叔丁基过氧化-3,3,5-三甲基环己烷和二叔丁基过氧化-六氢-对苯二酸酯的多官能团引发剂中的一种或多种;引发剂的用量为以重量计基于反应单体总重量的(TlOOOppm,优选为O~600ppm,更优为 O~300ppm。优选的是,上述方法中还加入有机溶剂、分子量控制剂、防老剂、抗氧化剂、润滑剂和矿物油中的一种或多种,还可加入本行业公知的其他一些助剂。其中,有机溶剂优选为C6飞20的芳烃,如苯、甲苯、二甲苯、乙基苯等,其用量为基于聚苯乙烯系树脂基体的单体总重量的(T60wt%,优选l(T30wt% ;分子量控制剂优选为叔-十二烷基硫醇和/或正-十二烷基硫醇;防老剂优选为2,2,4-三甲基-1,2- 二氢喹啉聚合体;抗氧化剂优选为四季戊四醇酯(例如型号1010)、三(2,4-二叔丁基)苯基亚磷酸酯(例如型号168)和3,5-二叔丁基_4羟基苯基丙酸十八碳醇酯(例如型号1076)中的一种或多种;润滑剂优选为硬脂酸锌、硬脂酸铅、硬脂酸镉中的一种或多种;矿物油可改善聚苯乙烯系树脂组合物的熔流特性,其用量本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种复合橡胶改性的聚苯乙烯系树脂组合物,其中以聚苯乙烯系树脂基体为连续相,以复合橡胶为分散相,所述复合橡胶包括:橡胶A:粒径为20~500nm的粉末状橡胶;橡胶B:苯乙烯‑二烯烃共聚物;橡胶C:聚丁二烯橡胶;其中,复合橡胶的总含量为基于组合物总重量的1~40wt%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:斯维张晓尘王洪涛史新波
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司中国石油化工股份有限公司北京化工研究院
类型:发明
国别省市:北京;11

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