高拉伸强度的聚丙烯/聚苯乙烯树脂组合物制造技术

本发明专利技术公开了一种高拉伸强度的聚丙烯/聚苯乙烯树脂组合物，它主要由如下重量份的组分制成：聚丙烯70～130份，聚苯乙烯50～100份，白矿油70～130份，聚甲基丙烯酸甲酯30～65份。本发明专利技术所提供的医疗材料用树脂组合物，通过调整树脂和增塑料等特定组分及其用量至一定的比例后得到的透明医用聚烯烃复合材料。该材料透明性和力学性能高、与聚丙烯材料密度接近、成本低，可以替代进口医用透明聚丙烯。

Polypropylene/Polystyrene Resin Composition with High Tensile Strength

【技术实现步骤摘要】
高拉伸强度的聚丙烯/聚苯乙烯树脂组合物
本专利技术属于食品级聚合物领域，具体涉及一种聚丙烯/聚苯乙烯树脂组合物。
技术介绍
目前在文化、娱乐、良品、医疗、材料、屋室装饰等各个领域，市场中的很多物品越来越多的采用透明材料，因此开发透明专用料是一个趋势。目前国内透明专用料与国外差距较大，透明聚丙烯(PP)树脂及其制品的生产、应用仍有待加强，尤其是国内医用器具用PP树脂透明材料几乎全部进口国外。医用透明聚丙烯由于性能优良，价格低廉等特点，目前已广泛应用于已生产完成的医疗器具制造，市场需求易很大。但常规聚丙烯透明性差，生物性能不合格，不适用于医疗器具。聚甲基丙烯酸甲脂(聚甲基丙烯酸甲酯)是一种综合性能优异的透明材料，其相对分子质量约为200万，且形成的分子链很柔软，因此，聚甲基丙烯酸甲酯机械强度较高，硬度较好。而且，聚甲基丙烯酸甲酯具有极好的透光性，有一定的耐热性、抗寒性、耐候性和耐腐蚀性，且绝缘性能良好，但其热稳定性能较差，常温抗冲击性不佳，易老化因此限制了他在许多领域中的应用。但是现有的单一树脂或复合树脂很难在机械性能、透明性、相容性和安全性等方面取得一致的突破。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种聚丙烯/聚苯乙烯的医疗材料用树脂组合物，它是通过调整树脂和增塑料等特定组分及其用量至一定的比例后得到的透明医用聚烯烃复合材料。该材料透明性和力学性能高、相容性好、与聚丙烯材料密度接近、成本低，可以替代进口医用透明聚丙烯。本专利技术的另一目的是提供一种上述医疗材料用树脂组合物的制备方法。本专利技术的第三个目的是提供一种由上述医疗材料用树脂组合物制成的聚合物器具。本专利技术的目的可以通过以下措施达到：一种高拉伸强度的聚丙烯/聚苯乙烯树脂组合物，它主要由如下重量份的组分制成：聚丙烯70～130份，聚苯乙烯50～100份，白矿油70～130份，聚甲基丙烯酸甲酯30～65份。本专利技术的树脂组合物可以仅由上述四种组分制成，也可以在这四种组分的基础上，进一步增加其他不影响本组合物主体性能的其他组分，例如聚乙烯、聚丙乙烯、聚氨酯、聚乳酸等，为组合物带来其他有益性能。在一种优选方案中，本医疗材料用树脂组合物主要由如下重量份的组分制成：聚丙烯80～120份，聚苯乙烯60～100份，白矿油80～120份，聚甲基丙烯酸甲酯40～60份。实验发现，这四种主要组分的用量均需保持在本申请所要求的合理范围内，如某一组分过高或过低，都会严重影响组合物的整体性能。本专利技术采用的聚丙烯PP、聚甲基丙烯酸甲酯、白矿油和聚苯乙烯PS以及其他可能加入的辅助组分均为食品级化学品。优选的，聚苯乙烯的透光率在95%以上，聚丙烯的透光率在90%以上，聚苯乙烯采用平均粒径为1～2μm的颗粒。本专利技术的组合物中以聚丙烯和聚苯乙烯为基体，通过掺杂组分白矿油和聚甲基丙烯酸甲酯，协同增强组合物的各种机械性能，并使难以相容的聚合物（如聚丙烯和聚甲基丙烯酸甲酯）实现相容，形成稳定的结构。本专利技术中聚丙烯的用量需保持在合理范围内。聚丙烯的质量分数过高或过低会出现应力应变、应力曲服点、硬化等各种不利影响。作为增塑剂，本专利技术所使用的白矿油需要采用食品级的特种白矿油，它是一种饱和烃，可以改善聚苯乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯共混物后的分散性，能增加共混物的相容性、交联密度和拉伸强度，能改善弹性和耐寒性能，不多色，也不污染组合物。而普通石蜡油略带黄色，生产浅色、艳色以及透明制品会具有一定的局限。另外根据欧盟限制，PAHS多环苯烃属于致癌物质，不得超过3%，并于2005/19/EC和REACH（2007-06-01）生产作出规定。本组合物中白矿油的用量有较大限制，超出本专利技术所要求的范围时，容易造成组分迁移，并使产品极易嗅出异味。用量较小时又不具有相关性能。白矿油的制备工艺包括加氢异构脱蜡工艺、补充精制工艺和SO3微磺化工艺。具体的，它是以加氢裂化尾油为原料，采用二段高压加氢工艺，通过加氢异构脱蜡和加氢补充精制，再经过常减压蒸馏以及SO3微磺化工艺，得到食品级白矿油。本专利技术中所采用的白矿油为盐城市恒星石油化学有限公司的HXSH合成树脂用特种白矿油，特别是HX-6或HX-8白矿油。组合物中添加聚苯乙烯能调节产物的刚性和模量，增加熔化流动性和黏性，增加透明性。加入PS均聚物，能补偿纯嵌段物在熔融态下的弹性曲线，而高模量PS的加入所形成的附加相能获得特殊性能（如抗变形性等）。本专利技术的聚苯乙烯优选采用平均粒径为1～2μm的颗粒，专利技术人发现，聚苯乙烯的粒径分布很重要，如果粒径的大小尺寸含量分布符合上述要求，就可以有效改善共混物的抗冲击性能，并且能产生一种形态、透明、有光泽的聚合物共混体。本专利技术公开了一种高拉伸强度的聚丙烯/聚苯乙烯树脂组合物的制备方法，其它包括如下步骤：（1）先将聚甲基丙烯酸甲酯和部分聚丙烯混合后进行混炼；（2）再加入剩余的聚丙烯以及部分聚苯乙烯和部分白矿油继续进行混炼；（4）然后加入剩余的聚苯乙烯和白矿油进行混炼；（4）将步骤（3）得到的混炼产物通过双螺杆挤出机挤出。优选的，步骤（1）中，所加入的聚丙烯占聚丙烯总质量的55～70%；混炼温度为100～150℃。优选的，步骤（2）中，所加入的聚苯乙烯占聚苯乙烯总质量的40～60%，所加入的白矿油占白矿油总质量的55～70%；混炼温度为100～120℃。优选的，步骤（3）中，混炼温度为150～160℃。优选的，步骤（4）中，双螺杆挤出机的机头温度为170～200℃，模具温度为220～270℃。步骤（1）至（3）中的混炼时间为30min～2h，混炼后的物料呈现完全熔融状态，无明显颗粒状。本专利技术还提供了一种聚合物器具，特别是医疗聚合物器具，它由或主要由本专利技术的烃类树脂的医疗材料用树脂组合物制成。该器具所具有的安全、透明和高力学性能的特性，使得它可以制成各种医疗用器械。本专利技术的有益效果：本专利技术所提供的医疗材料用树脂组合物，通过调整树脂和增塑料等特定组分及其用量至一定的比例后得到的透明医用聚烯烃复合材料。该材料透明性和力学性能高、相容性好、与聚丙烯材料密度接近、成本低，可以替代进口医用透明聚丙烯。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术做进一步说明，但本专利技术的保护范围并不局限于下述各实施例。各实施例中所采用的组分如下：聚丙烯（PP）：香港凯宇SV256M，挤出级高透明度共聚物，符合FDA要求。聚苯乙烯PS：476L、576H或2710聚苯乙烯。白矿油：HX-6或HX-8白矿油。其元素组成为：C86.5%，H13.5%；分之量480-490之间，分子内C原子数26-28；多环芳烃（PCA）DMSO.wt%＜1.0；比折光度；填充指数E.I：40-45；软化力（S.P）＜40；粘度（SUS37.8℃）110-120；相对密度（15℃）0.86-0.88；硫含量＜3ppm。聚甲基丙烯酸甲酯PMMA：法国阿科玛UVA20或德国赢创德固赛X800RG。各实施例的制备方法包括如下步骤：（1）先将聚甲基丙烯酸甲酯和60%的聚丙烯混合后在100～150℃下进行混炼1h；（2）再加入剩余的聚丙烯以及50%聚苯乙烯和60%白矿油继续在100～120℃下进行混炼40min；（3）然后加入剩余的聚苯乙烯和白矿油在150～160℃下进行混炼1.2h；（4）将步骤（3）得到的混炼产物通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高拉伸强度的聚丙烯/聚苯乙烯树脂组合物，其特征在于它主要由如下重量份的组分制成：聚丙烯70～130份，聚苯乙烯50～100份，白矿油70～130份，聚甲基丙烯酸甲酯 30～65份。

【技术特征摘要】
1.一种高拉伸强度的聚丙烯/聚苯乙烯树脂组合物，其特征在于它主要由如下重量份的组分制成：聚丙烯70～130份，聚苯乙烯50～100份，白矿油70～130份，聚甲基丙烯酸甲酯30～65份。2.根据权利要求1所述的高拉伸强度的聚丙烯/聚苯乙烯树脂组合物，其特征在于它主要由如下重量份的组分制成：聚丙烯80～120份，聚苯乙烯60～100份，白矿油80～120份，聚甲基丙烯酸甲酯40～60份。3.根据权利要求1或2所述的高拉伸强度的聚丙烯/聚苯乙烯树脂组合物，其特征在于所述白矿油为HXSH合成树脂用特种白矿油。4.根据权利要求4所述的高拉伸强度的聚丙烯/聚苯乙烯树脂组合物，其特征在于所述白矿油为HX-6或HX-8白矿油。5.根据权利要求1或2所述的高拉伸强度的聚丙烯/聚苯乙烯树脂组合物，其特征在于所述聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、白矿油和聚苯乙烯均为食品级化学品。6.根据权利要求1或2所述的高拉伸强度的聚丙烯/聚苯乙烯树脂组合物，其特征在于所述聚苯乙烯的透光率在95%以上、聚甲基丙烯酸甲酯的透光率在95%以上，聚丙烯的透光率在90%以上，所述聚苯乙烯采用平均粒径为1～2μ...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾尚书，陶超，贾中佑，
申请(专利权)人：盐城市恒星石油化学有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32