[发明专利]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

说明书

本发明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‑丁二烯嵌段共聚物15～30份、苯乙烯‑甲基丙烯酸甲酯共聚物5～10份和苯乙烯‑马来酸酐共聚物0.5～1份；GPPS在200℃、5kg测试条件下的熔体流动速率≥6g/10min。本发明在保持GPPS透明性的同时提升了其冲击性能和耐磨性能，获得高抗冲耐磨的透明材料。

技术领域

本发明属于工程塑料技术领域，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。

背景技术

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-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。

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。

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，CN110092960 A公开了将苯乙烯-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。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的不足之处，本发明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。

为达到其目的，本发明所采用的技术方案为：

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-丁二烯嵌段共聚物15～30份、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物5～10份和苯乙烯-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-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-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-马来酸酐共聚物的玻璃化转变温度不低于150℃。

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。

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/T3682-2000测试标准进行测试。

优选地，所述苯乙烯-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％。

优选地，所述苯乙烯-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％。

优选地，所述苯乙烯-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-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。