[发明专利]耐热级PS包装组成及制备

说明书

技术领域

本发明属于耐热PS包装技术领域，具体涉及一种既改善了PS耐热性的PS/PP合金材料以及成型。

背景技术

聚苯乙烯(PS)是一种热塑性树脂，由于其价格低廉且易加工成型，因此得以广泛应用。聚苯乙烯(PS)分为通用聚苯乙烯(GPPS)和高冲聚苯乙烯HIPS，其中GPPS是苯乙烯的均聚物，具有非常好的刚性、透明性、表面光泽性、着色性、几何稳定性、热稳定性、电绝缘特性，且质轻坚硬、热容低、流动性好、易加工成型、能够抵抗水和稀释的无机酸。HIPS是苯乙烯与丁二烯的接枝共聚物，含有6～8％的聚丁二烯橡胶，由于聚丁二烯是一种弹性体，它的引入可以明显改善GPPS的韧性，但是橡胶的引入虽然冲击强度增加，但拉伸强度和弯曲强度一定程度下降。聚苯乙烯树脂用于制造日常生活中的一次性餐具、酸奶包装、汽车部件、包装材料、玩具、建筑材料、电器和家庭用品等。

PS挤出吸塑成型的酸奶杯，刚性较好，挺度好，表面光洁度好，油墨印刷附着力强，耐低温冷冻性能优异(-20℃)，但是在灌装前，PS片材塑杯需灭菌处理，这就要求具有良好的耐热性。而PP由于其一定得结晶性，使其耐热优于PS；将PS与PP进行共混，并达到同时改善PS的耐热性、力学性能的目的。但是，由于PS与PP属热力学不相容体系，具有较高的界面张力，两相界面粘结性差，因而进行简单的熔融共混所获得的材料不仅会导致两相界面粗糙，而且还会使冲击强度变差，故尝试加入相容剂来对其进行改性。Cup taY.B.[Cup taV B，Bhuvanesh Y C.Journal of Applied Po lymer Science，1996，160：1951～1963.]和H lavata.D.[H lavata D，Ho rak Z，L ednicky F，et al.Polymer N et wo r恩s &Blends，1997，7(4)：195～202.]等对PP与高分子量PS的共混体系的研究表明，加入PS后，体系刚性增强。相容剂通常分为接枝聚合物、嵌段共聚物、反应型及无机粉体等四种类型，如表1。

表1用于PP/PS共混的相容剂

注：SB，SBS-苯乙烯丁二烯嵌段共聚物；SEBS-苯乙烯乙烯丁烯嵌段共聚物；SEP-苯乙烯乙烯丙烯嵌段共聚物；PE-g-PS-聚丙烯与苯乙烯接枝共聚物；PE-g-PS-聚乙烯与苯乙烯接枝共聚物；iPP-b-iPS-等规聚丙烯与等规聚苯乙烯接枝共聚物；PP-g-AVM-聚丙烯与单官能团芳香乙烯基单体接枝共聚物；PP-g-MAH-聚丙烯与马来酸(或马来酸酐)接枝共聚物。

冯长根等[冯长根，李鑫等的聚丙烯/聚苯乙烯共混物形态研究进展[J].化工进展，2004，23(11)：1179～1183.]对以上相容剂的相容效果总结如下：SEBS＜SBS＜SEP以及SEBS＜PP-g-PP。沈勇等[沈勇，李瑞海，等.PP/PS合金的研制[J].塑料工业，2003，31(9)：15-17，41]研究了SBS对PP/PS合金的形态结构与力学性能的影响发现：SBS(质量分数为5％)相容效果明显。徐振明[徐振明.PP/PS合金的研究[D].天津：天津大学硕士论文，2000.9.1]等采用熔融共混挤出工艺制备PS/PP合金，研究结果表明：PS/PP不相容体系在一如SEBS相容剂后，能改善体系的相容性，PS相和PP相之间形成一界面层，改善合金的冲击和拉伸强度。游长江，席  宋等[游长江，席宋，莫海林，等.SEP对PP/PS合金形态和力学性能的影响[J].塑料工业，2003，31(8)：16-18]研究了SEP对PS/PP力学性能的影响，结果表明苯乙烯-乙烯/丙烯二嵌段共聚物(SEP)是PP/PS合金的良好相容剂，对m(PP)∶m(PS)为20∶80的合金的增容效果更好。另外，李青山(CN00126600)、日本专利公开156842/1988——等专利文献也公开了一些对PP/PS共混体系组合物的制备方法。对于PS/PP合金应用于酸奶包装未见报道。

发明内容

本发明的目的是针对PS酸奶包装存在的问题，提供一种具有韧性好、强度高、挺度好、耐热性高、成型加工范围宽且成本较低的PS/PP合金材料，适用于利用挤出吸塑法生产酸奶杯的新型材料。

本发明提供的高性能PS/PP合金材料，该合金材料的组成按重量百分比计如下：

PS                40～70％

PP                10～25％

无机粉填充        8％