橡胶改性的苯乙烯类树脂组合物制造技术

一种橡胶改性的苯乙烯类树脂组合物，该组合物包含８０－９６％（重量）的苯乙烯类聚合物和２０－４％（重量）的橡胶状聚合物，它通过用溶解橡胶状聚合物的苯乙烯类单体进行接枝聚合得到，其中 （１）橡胶状聚合物以颗粒形式分散在苯乙烯类聚合物基体中，颗粒的体均粒径落在０．５－１．６μｍ范围内， （２）所述橡胶状聚合物分散粒子是一种萨拉米香肠结构，其中数均粒径落在０．１３μｍ或更大到０．２０μｍ范围内而粒径分布落在１．１５到１．３５范围内的一部分苯乙烯类聚合物分散并包埋于橡胶状聚合物粒子中，和 （３）橡胶状聚合物分散粒子在甲苯中的溶胀比落在７到１２范围内。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种橡胶改性的苯乙烯类树脂组合物，该组合物具有优异的机械强度、光泽及优异的着色性能。
技术介绍
传统的橡胶改性的苯乙烯类树脂(HIPS)所存在的问题是同ABS树脂相比冲击强度低，模塑制品的表面光泽不好，且用染料或颜料调色时色彩不佳。因此，近来提出了这样一种方法，其中减少橡胶粒子的直径并由硅油补强冲击强度，以达到改善冲击强度和光泽之间相互平衡的目的，从而接近ABS树脂的特性。不过，由这种方法制得的一种HIPS组合物的着色性能仍未必令人满意，尽管冲击强度和光泽之间的平衡得到了改善。为克服这一缺点，日本专利公开平3-62723和日本专利公开平1-34453提出了这样一些方法，这些方法中分散的橡胶粒子中所包含的芳族单乙烯基聚合物的粒径做得又细又均匀，从而改善着色性能和机械性能。这些方法的特点是使用特殊的聚丁二烯并使分散的橡胶粒子中所包含的芳族单乙烯基聚合物的粒径小到0.13微米或更小，并且使之均匀到其数目的90％落在±0.04微米的范围内。通过这些方法，着色性能在一定程度上得以改善。另一方面，机械强度，特别是拉伸长度和落球冲击强度明显降低。这些机械强度的下降带来一个问题，即注塑制品脱模或下落时容易破碎，所以需要进行改进。本专利技术公开本专利技术的一个目的是克服这一缺点并提供一种橡胶改性的苯乙烯类树脂组合物，该组合物具有优异的着色性能而又不损害光泽与机械强度之间的平衡。本专利技术的专利技术人已发现将HIPS橡胶粒子中所包含的苯乙烯类聚合物的数均粒径及粒径分布控制在特定范围内可以得到适于上述目的的HIPS，并且基于这一思路完成了本专利技术。也就是说，本专利技术涉及一种橡胶改性的苯乙烯类树脂组合物，该组合物包含80-96％(重量)的苯乙烯类聚合物和20-4％(重量)的橡胶状聚合物，它是通过用溶解有一种橡胶状聚合物的苯乙烯类单体进行接枝聚合制得的，其中(1)橡胶状聚合物以颗粒形式分散在苯乙烯类聚合物基体中，颗粒的体均粒径落在0.5-1.6μm范围内，(2)上述橡胶状聚合物分散粒子为一种萨拉米香肠(salami)结构，其中数均粒径落在0.13μm或更大到0.20μm范围内而粒径分布落在1.15到1.35范围内的一部分苯乙烯类聚合物分散并包埋于橡胶状聚合物粒子中，和(3)橡胶状聚合物分散粒子在甲苯中的溶胀比落在7到12范围内。下面详细介绍本专利技术。组成本专利技术橡胶改性的苯乙烯类树脂组合物的苯乙烯类单体包括单独的苯乙烯类单体，能与苯乙烯类单体共聚的其它乙烯基单体，这些单体与苯乙烯类单体组合使用。苯乙烯类单体包括芳族单乙烯基化合物如苯乙烯，α-甲基苯乙烯，邻甲基苯乙烯，间甲基苯乙烯，对甲基苯乙烯，乙烯基乙苯，乙烯基二甲苯和乙烯基萘。可与苯乙烯类单体共聚的乙烯基单体包括，例如，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸乙酯，丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯腈，甲基丙烯腈，甲基丙烯酸，丙烯酸，马来酸酐，苯基马来酰亚胺，和含卤素的乙烯基单体。这些单体可以单独使用，也可以二种或多种单体并用，这些单体的用量通常可以是包括苯乙烯在内的全部苯乙烯类单体重量的30％或30％以下，优选为10％或10％以下。在本专利技术的橡胶改性的苯乙烯类树脂组合物中，接枝聚合的橡胶状聚合物的量是4-20％(重量)，而苯乙烯类聚合物基体的量为96-80％(重量)。橡胶状聚合物的量小于4％(重量)会使冲击强度不足，而橡胶状聚合物超过20％(重量)会使刚性降至实用范围以下。因此，这二种比例都是不可取的。在本专利技术的橡胶改性的苯乙烯类树脂组合物中，接枝聚合并分散在苯乙烯类聚合物基体中的橡胶状聚合物的体均粒径为0.5-1.6μm，优选为0.8-1.3μm。平均粒径小于0.5μm会导致冲击强度不足，而平均粒径超过1.6μm会显著降低光泽。此外，为了达到本专利技术的目标，分散并包埋于橡胶状聚合物分散粒子中的苯乙烯类聚合物的数均粒径应为0.13μm或更大到0.20μm，优选0.14-0.19μm，更优选为0.15-0.18μm。如果分散和包埋的苯乙烯类聚合物的数均粒径为0.13μm或更小，机械强度趋于显著下降，而数均粒径大于0.20μm则会显著降低着色性能。为了获得着色性能和机械强度之间相互均衡的物理性能的预定树脂组合物，十分重要的是将分散并包埋于橡胶状聚合物分散粒子中的苯乙烯类聚合物粒子的粒径分布控制在1.15-1.35范围内，优选为1.20-1.30。此粒径分布为1.15或更小会降低机械强度，特别是落球冲击强度，而粒径分布为1.35或更大时会降低着色性能。因此，这二种范围都不可取。将分散并包埋的苯乙烯类聚合物的粒径做得又细又匀对改善着色性非常有效，但是使粒径更细和更匀将导致机械强度的下降，特别是拉伸长度和落球冲击强度，并难以保持物理性能的均衡。因此，也就达不到本专利技术的目标。另外，为了达到本专利技术的目标，橡胶状聚合物分散粒子在甲苯中的溶胀比应落在7到12的范围内，优选为8到11。在本专利技术中，溶胀比小于7会明显降低冲击强度，而溶胀比大于12则容易在模塑制品中出现不规则的色彩和不均匀的光泽并损害外观。因此，这二个范围都不可取。本专利技术中使用的橡胶状聚合物的5％(重量)苯乙烯溶液在25℃的溶液粘度值(SV值)优选为10到100cps，更优选为20到90cps。溶液粘度值(SV值)为10cps或更低会使橡胶粒径减小太多并使机械强度下降。所以低粘度是不可取的。另一方面，溶液粘度为100cps或更大时会使橡胶粒径增大太多并降低光泽。所以这也是不可取的。所使用的橡胶状聚合物并无特殊限制，只要满足这些条件就可以，而且可以使用聚丁二烯，苯乙烯-丁二烯共聚物，聚异戊二烯，丁二烯-苯乙烯-异戊二烯共聚物和天然橡胶。聚丁二烯部分的微观结构可以是低顺式聚丁二烯橡胶或高顺式聚丁二烯橡胶或可以是低顺式聚丁二烯橡胶和高顺式聚丁二烯橡胶的混合物。苯乙烯-丁二烯共聚物可以具有无规结构，嵌段结构或一种渐变结构。这些橡胶状聚合物可以单独使用，也可以二种或多种并用。在本专利技术中，特别是当将苯乙烯-丁二烯共聚物用作橡胶状聚合物时，着色性能和光泽之间的平衡改善更多，因此橡胶状聚合物中使用苯乙烯-丁二烯共聚物的量优选为50％(重量)或更多，更优选为75％(重量)或更多。不过当使用苯乙烯含量大的苯乙烯-丁二烯共聚物时，低温冲击强度趋于下降，因此苯乙烯-丁二烯共聚物中苯乙烯含量优选为1-20％(重量)，更优选为1-10％(重量)。如果需要的话，本专利技术的橡胶改性的苯乙烯类树脂组合物可以与各种添加剂如内润滑剂，增塑剂，抗氧剂，紫外光吸收剂，抗静电剂，脱模剂，阻燃剂，染料和颜料，和硅油等掺混。这些添加剂可以在任意一步加入。例如，它们可以在模塑制品的成型阶段加入，或在产品的聚合阶段加入。本专利技术的橡胶改性的苯乙烯类树脂组合物可以这样制备，即将橡胶状聚合物溶于苯乙烯类单体中，并通过块状聚合(block polymerization)或溶液聚合法让它们进行接枝聚合。本专利技术中特别优选的一种聚合方法是事先将橡胶状聚合物和特定量的聚苯乙烯一起混入并溶于苯乙烯类单体中以制得原料溶液，通过块状聚合或溶液聚合法使溶液进行接枝聚合。在这一情形中，最好先将原料溶液预热至70-120℃，然后连续注入塔式的或静态混合器式的活塞流反应器，进行块状聚合或溶液聚合。在接枝聚合的原料混合溶液中聚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：野泽正行，藤田昌也，七保治，
申请(专利权)人：新日铁化学株式会社，
类型：发明
国别省市：