[发明专利]抗冲聚苯乙烯树脂组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及抗冲聚苯乙烯树脂组合物及其制备方法，具体涉及粉末橡胶改性的聚苯乙烯树脂组合物及其制备方法。

背景技术

聚苯乙烯(PS)具有成型性优良、透明好、刚性高、电绝缘性能好、易染色、低吸湿性和价格低廉等优点，在包装、电子、建筑、汽车、家电、仪表、日用品和玩具等行业已得到广泛应用，成为当前通用合成树脂中发展最快的品种之一。但是由于PS的侧基为苯环，决定了其力学性能上的欠缺，如韧性差、强度低等，尤其是表现出脆性行为，在很大程度上限制了其应用。因此，围绕增韧PS研究得到人们的普遍重视。当前PS增韧的方法主要包括聚合(如ZL200610002024.6、US7393889等)、共混两种，共混方法是在PS中掺入各种橡胶或热塑性弹性体来提高PS的韧性，因工艺易于实现而被大量报道。作为增韧组分的橡胶或弹性体包括丁苯橡胶(SBR)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、顺丁橡胶、聚丁二烯橡胶(PBR)、聚异丁烯(PIB)，相关专利包括ZL00124687.9、ZL200310121945.0、JP3230754、JP0104111、CN1911971A、CN1254722A、CN101381495A、CN101372548A、CN200810226625.4等。

ZL01110736.7公开了一种全硫化PS热塑性弹性体及其制备方法，用普通橡塑共混的方法将粒径不大于1μm的具有交联结构的粉末橡胶和PS共混，制得机械性能良好的全硫化PS热塑性弹性体。ZL01110736.7提供了一种由PS和增韧组分经熔融共混得到的增韧PS及其制备方法，其中增韧组分为具有交联结构且平均粒径不大于0.5μm的粉末橡胶，或由该种粉末橡胶和至少一种未硫化的橡胶或热塑性弹性体混合组成，实施例中公开了PS粒料+全硫化粉末丁苯+SIS，PS粒料+交联型粉末丁苯+SBS，PS粒料+交联型粉末丁苯的组合物体系。类似的报道还有ZL00130385.6、US6048932，等等。众所周知，共混方法增韧PS，影响增韧效果的关键是橡胶粒子在PS基体中的分散状况，而单纯的橡胶或弹性体与PS共混，橡胶粒子在PS基体中的分布不理想，PS增韧效果有限。

发明内容

本发明目的是提供一种抗冲聚苯乙烯树脂组合物。本发明的另一目的是提供该组合物的制备方法。

具体地，以重量百分比计，本发明所述的树脂组合物主要包括：1)100％聚苯乙烯；2)10％～40％粉末丁苯橡胶；3)0.5％～5％羧基丁苯胶乳；4)5％～15％接枝聚苯乙烯；5)0～35％功能化无机填料；其中的功能化无机填料是指填料经偶联剂、羧基胶乳共同处理得到的。

所述的聚苯乙烯是苯乙烯的均聚物(GPPS)或苯乙烯和聚丁二烯橡胶的共聚物(HIPS)，可以是粉状或粒状树脂，熔体流动速率(MFR)0.5～35g/10min。

粉末丁苯橡胶粒径0.15～0.65mm，门尼粘度ML(1+4)100℃为40～120。

羧基丁苯胶乳是以丁二烯、苯乙烯为主单体，不饱和羧酸为功能单体经乳液聚合得到的，其中的不饱和羧酸为丙烯酸、甲基丙烯酸或2-乙基丙烯酸，优选丙烯酸。羧基丁苯胶乳的固体含量41～55％，胶乳粒径100～200nm。

接枝聚苯乙烯是在引发剂的作用下将极性单体接枝到聚苯乙烯上的接枝物，引发剂选自过硫酸钾、过氧化二异丙苯、过氧化氢异丙苯、过氧化二苯甲酰和二叔丁基过氧化物中的一种，优选过氧化二异丙苯(DCP)。极性单体选自马来酸酐、丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸叔丁酯中的至少一种，优选甲基丙烯酸。接枝聚苯乙烯的接枝率0.9～7％。

无机填料是现有技术中常用的增强型无机填料。如高岭土、云母、滑石粉、硅灰石、碳酸钙或硫酸钡，优选高岭土。羧基胶乳选自羧基丁苯胶乳或羧基丁腈胶乳，胶乳的固体含量32.5～65％，胶乳粒径110～190nm。偶联剂选自硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂或钛酸酯偶联剂，优选钛酸酯偶联剂.具体选自异丙基二油酸酰氧基钛酸酯(NDZ-101)、二辛基磷酸酰氧基钛酸酯(NDZ-102)、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯(NDZ-105)、十二烷基苯磺酰基钛酸酯(NDZ-109)、二辛基焦磷酸酰氧基钛酸酯(NDZ-201)、二辛基亚磷酸酰氧基钛酸酯(NDZ-401)中的一种或多种的复配。优选组合物中无机填料含量15～30％。

本发明所述组合物的制备过程中，在特定的步骤还需要加入隔离剂、抗氧剂、稳定剂、分散剂等助剂，助剂的加入仅为满足稳定加工的要求，不会对聚苯乙烯组合物的性能产生影响。