一种高抗冲耐磨透明聚苯乙烯组合物及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种高抗冲耐磨透明聚苯乙烯组合物及其制备方法与应用，属于工程塑料技术领域。该透明聚苯乙烯组合物包括如下重量份的组分：GPPS58.5～78.5份、苯乙烯

【技术实现步骤摘要】
一种高抗冲耐磨透明聚苯乙烯组合物及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于工程塑料
，具体涉及一种高抗冲耐磨透明聚苯乙烯组合物及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]近年来，随着人工智能以及自动化技术的发展，产品外观的设计越来越多种多样，其中对于数显和透显的要求也越来越高，对透明材料的需求越来越大，特别是家用电器行业、电子电气、健康产业的迅猛发展，导致了透明性树脂的需求进一步增大。目前，常用的透明树脂包括聚苯乙烯(GPPS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、苯乙烯
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丙烯腈(SAN)树脂、透明ABS(MABS)等，但这些材料都存在一定的缺点，例如，GPPS、PMMA和SAN的抗冲击性较差，不适用于有一定韧性要求的塑料制品中，而PC和MABS的价格十分昂贵，性价比较低，上述这些缺点造成这些透明树脂的应用受到了极大的限制。
[0003]在上述这些透明树脂中，GPPS的来源较广泛，成本较低廉，易加工成型，若能改善GPPS的缺陷，提高其韧性和表面硬度，获得高冲击和耐磨的透明苯乙烯材料，将无疑会以其高性价比的优点而得到广泛应用。
[0004]现有技术中，GPPS中常用的增韧剂为苯乙烯、丁二烯共聚物类化合物。例如，CN 110092960 A公开了将苯乙烯
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丁二烯共聚物与透明苯乙烯进行共混改性制备透明度高、哑光及具有一定韧性的组合物，但该配方体系的增韧效率较低，对GPPS的韧性改善效果不明显，材料的使用范围受限。再如，CN 105418830 A公开了一种化学合成改性的SBS增韧GPPS材料，该方法得到的材料虽然有一定的韧性，但是制备过程繁琐，化学合成改性用到大量具有一定毒性的有机溶剂，且对材料的耐磨性能改善不明显，经济价值和规模化生产可行性较低。

技术实现思路

[0005]为解决上述现有技术中存在的不足之处，本专利技术的目的在于提供一种高抗冲耐磨透明聚苯乙烯组合物及其制备方法与应用。
[0006]为达到其目的，本专利技术所采用的技术方案为：
[0007]一种高抗冲耐磨透明聚苯乙烯组合物，其包括如下重量份的组分：GPPS58.5～78.5份、苯乙烯
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丁二烯嵌段共聚物15～30份、苯乙烯
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甲基丙烯酸甲酯共聚物5～10份和苯乙烯
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马来酸酐共聚物0.5～1份；所述GPPS在200℃、5kg测试条件下的熔体流动速率≥6g/10min；所述苯乙烯
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丁二烯嵌段共聚物为线性结构，其分子链组分中分散相丁二烯的占比不超过32wt％；所述苯乙烯
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甲基丙烯酸甲酯共聚物中，甲基丙烯酸甲酯单体组分的占比不超过32wt％；所述苯乙烯
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马来酸酐共聚物的玻璃化转变温度不低于150℃。
[0008]使用具有上述熔体流动速率和单体组分占比的共聚物，可使GPPS的透明性得到较好的保持，同时还能提升GPPS的冲击性能和耐磨性能。
[0009]优选地，所述GPPS在200℃、5kg测试条件下的熔体流动速率为6～10g/10min，更优
选为8～10g/10min。所述GPPS的熔体流动速率根据GB/T3682
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2000测试标准进行测试。
[0010]优选地，所述苯乙烯
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丁二烯嵌段共聚物的分子链组分中分散相丁二烯的占比为25wt％～30wt％。
[0011]优选地，所述苯乙烯
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甲基丙烯酸甲酯共聚物中，甲基丙烯酸甲酯单体组分的占比为20wt％～30wt％。
[0012]优选地，所述苯乙烯
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马来酸酐共聚物的玻璃化转变温度为150～160℃。选用该玻璃化转变温度范围的苯乙烯
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马来酸酐共聚物，可在不影响材料体系透明度的同时，起到较好的相容作用。若采用其它区间的玻璃化转变温度品类，会影响材料的透明度。
[0013]优选地，所述高抗冲耐磨透明聚苯乙烯组合物还包括如下重量份的组分：其它助剂0.5～1份。所述其它助剂是指用于改善复合材料的加工性能等的添加剂，主要包括抗氧剂、润滑剂等常用的塑料添加剂，以及工业常用的着色剂等。抗氧剂可以选用受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂，润滑剂可以选用酰胺类润滑剂、硬脂酸盐类润滑剂、酯类润滑剂和硅酮类润滑剂等；着色剂可以选用颜料型着色剂、染料型着色剂或其他具有特殊美学效果的着色剂。
[0014]本专利技术还提供了一种所述高抗冲耐磨透明聚苯乙烯组合物的制备方法，包括以下步骤：将所有组分混合均匀，然后用双螺杆挤出机塑化、挤出切粒，得到所述高抗冲耐磨透明聚苯乙烯组合物。所述双螺杆挤出机的各段温度≤190℃，螺杆转速≤400rpm。通过上述温度和转速的控制，可保证在不影响加工效果的同时，使加工温度在苯乙烯
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丁二烯嵌段共聚物的相转变温度以下，减少相分离，还通过控制螺杆转速来增加原料组分在螺杆中的停留时间，使增效组分在基体中的分散更加均匀，分散粒径更加细微，从而进一步提高材料的韧性和透光率。
[0015]优选地，所述制备方法中，双螺杆挤出机的各段温度为180～190℃，螺杆转速为350～400rpm。
[0016]本专利技术还提供了所述高抗冲耐磨透明聚苯乙烯组合物在制造透明塑料制件中的应用。
[0017]本专利技术还提供了一种透明塑料制件，其采用包括所述高抗冲耐磨透明聚苯乙烯组合物制得。
[0018]所述透明塑料制件可作为电子电气或家用电器等数显或透显产品的盖板或外壳等。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术通过对GPPS的改性组分进行优化筛选，选用特定熔体流动速率和特定单体比例的组分，实现了在保持GPPS透明性的同时，提升其冲击性能和耐磨性能，从而获得高抗冲耐磨的透明聚苯乙烯材料。其中，利用甲基丙烯酸甲酯单体占比不超过32wt％的苯乙烯
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甲基丙烯酸甲酯共聚物搭配苯乙烯
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马来酸酐共聚物作为体系的相容剂，该共聚物组合物的加入，可大大增强苯乙烯
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丁二烯嵌段共聚物对聚苯乙烯的增韧效率。同时，在体系中引入甲基丙烯酸甲酯组分，可有效提高材料的耐磨性能。在体系中引入马来酸酐成分，可提高甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯的结合力，减小甲基丙烯酸甲酯对材料冲击性能的不利影响。其次，本专利技术还对制备方法进行了改进，将加工温度控制在苯乙烯
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丁二烯嵌段共聚物的相转变温度以下，有效减少了相分离，还通过控制螺杆转速，增加原料组分的分散停留时间，使增效组分在基体中的分散更加均匀，分散粒径更加细
微，从而进一步提高材料的韧性和透光率。
具体实施方式
[0020]下面将结合实施例对本专利技术的技术方案作进一步描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例和对比例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高抗冲耐磨透明聚苯乙烯组合物，其特征在于，包括如下重量份的组分：GPPS 58.5～78.5份、苯乙烯
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丁二烯嵌段共聚物15～30份、苯乙烯
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甲基丙烯酸甲酯共聚物5～10份和苯乙烯
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马来酸酐共聚物0.5～1份；所述GPPS在200℃、5kg测试条件下的熔体流动速率≥6g/10min；所述苯乙烯
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丁二烯嵌段共聚物为线性结构，其分子链组分中分散相丁二烯的占比不超过32wt％；所述苯乙烯
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甲基丙烯酸甲酯共聚物中，甲基丙烯酸甲酯单体组分的占比不超过32wt％；所述苯乙烯
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马来酸酐共聚物的玻璃化转变温度不低于150℃。2.如权利要求1所述的高抗冲耐磨透明聚苯乙烯组合物，其特征在于，所述GPPS在200℃、5kg测试条件下的熔体流动速率为6～10g/10min。3.如权利要求1所述的高抗冲耐磨透明聚苯乙烯组合物，其特征在于，所述苯乙烯
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丁二烯嵌段共聚物的分子链组分中分散相丁二烯的占比为25wt％～30wt％。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：李斌，丰楠楠，武少钰，周振驰，范聪成，黄池光，杜荣华，付锦锋，杨霄云，
申请(专利权)人：江苏金发科技新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：