CN1027543C

CN1027543C - 一种已改善刚性的聚苯乙烯树脂组合物

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Publication number: CN1027543C
Application number: CN89101106.4A
Authority: CN
Inventors: 坂本正史; 登原明史; 甲藤清
Original assignee: Asahi Kasei Kogyo KK
Current assignee: Asahi Kasei Corp
Priority date: 1988-07-28
Filing date: 1989-01-07
Publication date: 1995-02-01
Anticipated expiration: 2004-01-07
Also published as: CN1039822A; EP0352875B1; EP0352875A3; DE68919569T2; EP0352875A2; CA1333311C; JPH0561303B2; MY104079A; JPH02124957A; SG19695G; ES2064430T3; DE68919569D1

Abstract

一种含橡胶增强聚苯乙烯、纤维状钛酸钾和高级脂肪酸或其金属盐的聚苯乙烯树脂组合物，该组合物在大大改善了刚性的同时，不牺牲其极好的冲击强度、熔体流动性和良好的外观。该组合物适用于作制造大型模制品，如制造大型电视机的零件和机壳，及空调器的框架的材料。该组合物还可含有特殊比例的阻燃剂和碳纤维。生成的阻燃性组合物不仅具有上述的机械性能，还具有极好的阻燃性，因此它有利地用作制造上述制品，特别是当要求制品具有高阻燃性时。

Description

本发明涉及一种已改善刚性的聚苯乙烯树脂组合物。更具体地说，本发明涉及一种含有特殊比例的橡胶增强聚苯乙烯树脂、纤维状钛酸钾和高级脂肪酸和/或它的金属盐的聚苯乙烯组合物，该组合物不仅具有极好的外观和冲击强度，而且也极大地改善了刚性。聚苯乙烯树脂组合物可以包含与特殊数量碳纤维相结合的某一特殊数量阻燃剂，以便使聚苯乙烯树脂组合物的阻燃性得到显著改善，同时无损于此组合物的外观、刚性、冲击强度和熔体流动性。聚苯乙烯树脂组合物可有利地作为制造用具的零件和外壳，大型电视机机壳等等的材料。

聚苯乙烯树脂用于广泛的各种领域，例如，由于聚苯乙烯树脂具有良好的物理性能和模压性能，它用作制备用具的零件和外壳，以及各种日用容器和制品的材料。然而，当聚苯乙烯树脂用来作为制备大型零件或大型制品的材料时，例如用来制备大型电视机的外壳和空调器的框架时，由于聚苯乙烯不具有足够的刚性而产生一系列问题。

在本领域中，众所周知，聚苯乙烯树脂的刚性可以通过加入玻璃纤维而加以改善。然而，玻璃纤维的加入导致聚苯乙烯树脂具有不良的外观和冲击强度。因此，已进行过各种尝试以便在改善聚苯乙烯树脂刚性的同时，不引起其它问题。例如，试图将纤维状钛酸钾加到聚苯乙烯树脂如橡胶增强的聚苯乙烯树脂（它是一种高冲击强度聚苯乙烯（HIPS）的典型例子）中，以及加到橡胶增强的苯乙烯-丙烯腈共聚物（例如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）树脂）中，〔见《工业材料》，28（8），85～97（1980）;《工业材料》，29（5），44-49;（1981）《大阪府立工业技术研究所报告，日本》，No.77，49～54（1980）;《Polymer engineering and Science》，13（6），409～414（1973）;和日本公开特许公报昭58-213032〕。业已报导，从最终模制品的光滑性和外观的观点来看，将纤维状钛酸钾加到聚苯乙烯树脂中优于将玻璃纤维加入到聚苯乙烯树脂中。然而，当纤维状钛酸钾加入到聚苯乙烯树脂中时，尽管树脂的刚性（以拉伸强度和挠曲弹性模量表示）得到了明显的改善，但树脂的冲击强度不利地降低了。因此生成的聚苯乙烯树脂组合物不能用作制备要求具有特别高冲击强度的大型模制品的材料。

而且，常常要求聚苯乙烯树脂不仅具有极好的刚性和冲击强度，而且也要求具有已改善的阻燃性。为满足这些要求，在本领域中已做了各种尝试。例如，加入阻燃剂如有机卤化物，以试图赋予聚苯乙烯树脂高阻燃性，同时，又加入无机填料如石棉（例如见日本特许公报，昭58-37333）以试图赋予树脂无滴淌性。然而，该说明书已说到，当将无机填料加入到聚苯乙烯树脂中去，每100重量份的聚苯乙烯树脂的加入量多于10重量份时，所生成的聚苯乙烯树脂组合物的阻燃性不适当地降低了，即当按照塑料燃烧性试验UL-94（由Underwriters Laboratories Inc.，U.S.A.出版）进行燃烧性测试时，所生成的聚苯乙烯树脂组合物呈现长的无焰燃烧（即燃烧时无火焰），这意味着在上述聚苯乙烯树脂组合物中，无机填料的量必须限制在低水平以保证合适的阻燃性。可是，使用低水平的无机填料时，则加入无机填料所导致的刚性改进是不足够的。因此，上述试验未能达到同时赋予聚苯乙烯树脂组合物以极好的阻燃性和极好的刚性。

由上述可以看出，不仅具有高冲击强度和良好外观，而且具有高刚性的聚苯乙烯树脂组合物在本领域中还未实现，而且，不仅具有极好机械强度又具有高阻燃性的聚苯乙烯树脂组合物也还没有实现。

本发明人已做了广泛而深入的研究，以开发一种聚苯乙烯树脂组合物，其刚性已大大改善，同时又无损于其橡胶增强树脂固有的那种外观和冲击强度。结果发现，将特殊数量的纤维状钛酸钾和高级脂肪酸或它的金属盐一起加到橡胶增强聚苯乙烯树脂中，能得到合适的聚苯乙烯树脂组合物。还意外地发现。当上述聚苯乙烯树脂组合物中的纤维状钛酸钾用量超过一定值时，将特殊数量阻燃剂和特殊数量碳纤维一起加入到聚苯乙烯树脂组合物中去，对赋予树脂组合物以极好的阻烯性和大大改善了的刚性，而同时不损害树脂组合物的外观、冲击强度和熔体流动性，是非常有效的。本发明就是基于这些新颖发现而完成的。

因此，本发明的一个目的是提供一种大大改善了刚性同时又无损于其橡胶增强聚苯乙烯树脂所固有的那种外观和冲击强度的聚苯乙烯树脂组合物。

本发明的另一个目的是提供一种大大改善了阻燃性及刚性，同时又无损于上述聚苯乙烯树脂组合物的外观、冲击强度和熔体流动性的聚苯乙烯树脂组合物。

本发明的上述和其它目的、特征及优点，通过下面详细的叙述和所附的权利要求将变得更明显。

实质上，本发明提供一种已改善刚性的聚苯乙烯树脂组合物，它包括：

（a）100重量份的橡胶增强聚苯乙烯，

（b）2～50重量份的纤维状钛酸钾，

（c）0.1～5重量份的高级脂肪酸和/或它的金属盐。

作为橡胶增强聚苯乙烯树脂，可使用各种类型所谓的高冲击强度聚苯乙烯（HIPS）。关于制备高冲击强度的聚苯乙烯，已开发了许多技术，例如可参考美国专利4185049;3346520;2862906;3243481和3903202。按照制备高冲击强度聚苯乙烯的典型方法，将3～15%（重量）的橡胶材料在芳香单烯基单体中的溶液，进行本体聚合或悬浮聚合。用在本发明中的高冲击强度聚苯乙烯的重均分子量一般为150000到400000（用凝胶渗透色谱法测定，根据由标准聚苯乙烯样品制成的校准曲线算出）。

橡胶材料的代表性例子包括聚丁二烯和苯乙烯-丁二烯共聚物。用在本发明中的橡胶增强聚苯乙烯橡胶材料的一般用量为2～30%（重量），优选为5～15%（重量）（根据橡胶增强聚苯乙烯的重量计算），并且橡胶材料以平均颗粒直径为0.5到5微米的颗粒分散到聚苯乙烯树脂的基体中。

芳香单烯基单体的代表性例子包括苯乙烯，α-甲基苯乙烯和对-甲基苯乙烯，优选使用苯乙烯。上述芳香单烯基单体可单独使用，也可结合使用。能与芳香单烃基单体共聚的其他单体，如丙烯腈，甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸和马来酸酐也可使用。当使用能与芳香单烯基单体共聚的其它单体时，其用量一般在1～15%（重量）范围内（根据芳香单烯基单体和能与其共聚的单体的总重量计算）。当该用量超过15%（重量）时，聚苯乙烯树脂组合物的一些性质受到不利的影响。例如，当使用所谓“ABS树脂”的橡胶增强苯乙烯-丙烯腈共聚物〔其中作为可与芳香单烯基单体共聚合的单体的丙烯腈用量大于15%（重量）〕时，则生成的聚苯乙烯树脂组合物的悬臂梁式冲击试验强度并不好。

本发明中，橡胶增强聚苯乙烯树脂可与其它热塑性树脂如苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物结合使用。当使用其它热塑性树脂时，其用量可为1～30%（重量）（根据橡胶增强聚苯乙烯树脂和热塑性树脂的总重量计算）。

可提及的作为纤维状钛酸钾的例子是钛酸钾晶须，其通式为：

K₂·nTiO₂

式中的n是整数2，4，6，8，其中特别优选的是六钛酸钾（K₂O·6TiO₂），因为它化学上和物理上是稳定的。可使用各种方法制备纤维状钛酸钾，如日本特许公报昭42-27254中描述的煅烧法;日本大塚化学药品株式会社于1986年10月1日发表的题目为“TISMO”的产品目录中所描述的水热法、助熔剂法和熔融法。在这些方法中，从生产的价格、生产收率和能生成具有相对长的纤维晶须等观点考虑，助熔剂法是优选的。

纤维状钛酸钾可以是一种用氨基型硅烷偶联剂或环氧型硅烷偶联剂进行过表面处理的纤维状钛酸钾，这些进行过表面处理的纤维状钛酸钾的例子包括那些以商品名称为TISMO-D101和TISMO-D102供应的那类产品（日本大塚化学药品株式会社的产品）。

用在本发明中的纤维状钛酸钾的平均纤维长度为10到60微米，平均纤维直径为0.1到1.5微米。正如以后提到的，本发明的聚苯乙烯树脂组合物可包括一种阻燃剂。在不使用阻燃剂时，优选使用平均纤维长度为10到30微米，平均纤维直径为0.1到0.8微米的纤维状钛酸钾。而在使用阻燃剂的情况下，优选使用平均纤维长度为20到60微米，平均纤维直径为0.5到1.5微米的纤维状钛酸钾。

人们已意外地发现，纤维长度和纤维直径较大的纤维状钛酸钾在燃烧时主要有助于防止无焰燃烧。另一方面，人们认为，纤维长度和纤维直径较小的纤维状钛酸钾主要有助于改善树脂组合物的刚性和外观。

在本发明中，每100重量份的橡胶增强聚苯乙烯树脂中，纤维状钛酸钾的用量为2到50重量份，优选为10到50重量份，更优选为15到50重量份。如果钛酸钾纤维的用量低于2重量份，则不能明显地改善其刚性。而如果其用量超过50重量份时，则不仅冲击强度降低，而且最终生成的产品表面的光滑性也下降了。

作为高级脂肪酸或它的金属盐，优选使用含有12到22个碳原子的饱和脂肪酸或它的金属盐，高级脂肪酸的代表性例子包括月桂酸，肉豆蔻酸，棕榈酸，硬脂酸，花生酸和山萮酸。形成高级脂肪酸金属盐的金属的代表性例子包括元素周期表中的Ⅱ族和Ⅲ族金属，例如锌、镁、钙和铝。因此，高级脂肪酸的金属盐的代表性例子包括硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸钙、棕榈酸锌、棕榈酸镁、棕榈酸钙、山萮酸锌、山萮酸镁、山萮酸钙、月桂酸锌、肉豆蔻酸锌和花生酸锌。在这些酸和金属盐中，硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸镁和硬脂酸钙是优选的。上述高级脂肪酸及其金属盐可以单独使用，也可以结合使用。

本发明中，每100重量份的橡胶增强聚苯乙烯树脂中，高级脂肪酸或高级脂肪酸金属盐的用量一般为0.1到5重量份，优选为0.3到3重量份。当高级脂肪酸或其金属盐的用量低于0.1重量份时，生成的组合物的冲击强度不好。另一方面，当高级脂肪酸或其金属盐的用量超过5重量份时，生成的组合物不仅耐热性差，而且也会发生不适宜的褪色。

在本发明中，必须将高级脂肪酸或高级脂肪酸的金属盐加入到聚苯乙烯树脂组合物中去。当使用其它润滑剂如亚乙基双硬脂酰胺代替高级脂肪酸或其金属盐时，生成的组合物的冲击强度差，不能达到本发明的目的。

当每100重量份的橡胶增强聚苯乙烯树脂中使用纤维状钛酸钾15到50重量份时，将碳纤维与阻燃剂结合加到本发明的聚苯乙烯树脂组合物中去，能非常有效地赋予聚苯乙烯树脂组合物以极好的阻燃性，同时保持组合物极好的刚性和耐冲击性。如果不加入碳纤维，则不能令人满意地得到所定效果。

如上所述，当使用阻燃剂时，优选使用平均纤维长度为20到60微米，平均纤维直径为0.5到1.5微米的纤维状钛酸钾。

阻燃剂可以是通常用于聚苯乙烯树脂的阻燃的含卤或含磷有机阻燃剂，或是金属氢氧化物阻燃剂。

含卤有机阻燃剂的代表性例子包括芳香卤化物，卤化环氧树脂，卤化聚碳酸酯树脂，卤化芳香乙烯基聚合物，卤化三聚氰酸酯树脂，卤化聚苯醚和卤化聚苯硫醚。从热稳定性看，这些阻燃剂中芳香卤化物是最优选的。

具体地说，含卤有机阻燃剂的优选例子是十溴二亚苯基氧化物，溴化双酚环氧树脂，溴化双酚苯氧基树脂，溴化双酚聚碳酸酯树脂，溴化聚苯乙烯树脂，溴化交联聚苯乙烯树脂，溴化双酚三聚氰酸酯树脂，溴化聚苯氧，聚溴代苯氧，和十溴二亚苯基氧化物双酚缩合物（四溴双酚A单体，它的低聚物或类似物）。

含磷有机阻燃剂的代表性例子是不含卤素的磷酸酯，如磷酸三甲酯，磷酸三乙酯，磷酸三丁酯，磷酸三辛酯，磷酸三（丁氧基乙）酯，磷酸三苯酯，磷酸三羟甲苯酯，磷酸甲苯，二苯酯和磷酸辛·二苯酯;含卤原子的磷酸酯，如磷酸三（氯代乙）酯，磷酸三（二氯代丙）酯，磷酸三（氯代丙）酯，磷酸双（2，3-二溴代丙）·2，3-二氯代丙酯，磷酸三（2，3-二溴代丙）酯和磷酸双（氯代丙）·单辛酯，以及亚磷酸酯，如亚磷酸三苯酯。

金属氢氧化物阻燃剂的代表性例子包括氢氧化铝和氢氧化镁。

含卤或含磷有机化合物阻燃剂或金属氢氧化物阻燃剂的一般用量，为每100重量份聚苯乙烯树脂用4到35重量份的阻燃剂优选地用10-25重量份。

本发明中为进一步促进阻燃效果，可将阻燃助剂加入到聚苯乙烯树脂组合物中去。阻燃助剂的代表性例子包括钼化合物，如三氧化钼和钼酸铵;锑化合物，如三氧化锑。这些助剂中，三氧化锑是最优选的。

阻燃助剂的用量，一般为每100重量份的聚苯乙烯树脂用2到10重量份阻燃助剂。

碳纤维的代表性例子是一种来自聚丙烯腈或沥青的产品。碳纤维的直径一般在5到20微米范围内，从促进加合到组合物中去的观点出发，优选使用长度为6毫米或小于6毫米的数千到数万根片状排列的碳纤维。

碳纤维的用量一般为100重量份的聚苯乙烯树脂用1到5重量份碳纤维。当碳纤维的用量低于1重量份时，生成的组合物的无焰燃烧期不适宜地被延长了。另一方面，当碳纤维的用量大于5重量份时，生成的组合物的外观、模压性能和冲击强度都不好。

本发明的阻燃型聚苯乙烯树脂组合物不仅具有极好的阻燃性，而且也具有极好的刚性以及外观、冲击强度和熔体流动性。这些极好性能的获得是因为纤维状钛酸钾与阻燃剂和碳纤维结合使用时所产生的协同效应所导致的。阻燃剂的主要贡献是抑制了燃烧，碳纤维的主要贡献是抑制了无焰燃烧，所以阻燃剂和碳纤维的结合使用对于阻燃是非常有效的。

本发明的聚苯乙烯树脂组合物中还可以含有通常的添加剂，如增塑剂，润滑剂，抗静电剂，紫外光吸收剂，抗氧剂，无机填料和着色剂，其用量以不降低本发明的聚苯乙烯树脂组合物的上述极好性能为宜。

通常，用常用的设备，如挤出机，捏和机。班伯里密炼机和轧制机将上述组份熔融并掺合，再将所得的掺合物挤出，然后将挤出物冷却，最后进行造粒，由此可制成本发明的聚苯乙烯树脂组合物。熔融和掺合一般是在大约170到260℃下进行大约15到60秒。挤出物冷却到大约10到50℃，然后造粒成为长约3到5毫米，直径约2到4毫米的颗粒。

本发明的聚苯乙烯树脂组合物不仅具有良好的外观和极好的冲击强度，而且也改善了刚性。因此，经模压后，本发明的聚苯乙烯树脂组合物有利地用作家用电器的零件或外壳、容器和日用必需品等等。具体地说，本聚苯乙烯树脂组合物有利地用作制造大型模制品的材料，如制造大型电视机的机壳和空调器的框架。

而且，由于本发明的阻燃聚苯乙烯树脂组合物具有上述极好性能，由本聚苯乙烯树脂组合物可制成具有足够的刚性和极好的阻燃性的薄的模制品。因此，从经济观点来看本发明的组合物是有利的。

现在，参照下面的实施例更详细地描述本发明，但这些实施例绝不限制本发明的范围。

在下面实施例，比较实施例和参考实施例中，聚苯乙烯树脂组合物的性质是依据下述方法测定的。

（1）屈服点拉伸强度和断裂拉伸伸长

按照ASTMD638测定这些性质。

（2）挠曲强度和挠曲弹性模量

按照ASTMD790测定这些性质。

（3）悬臂梁式冲击试验强度（切口式）

按照ASTMD256测量带切口的样品在23℃下的悬臂梁式冲击试验强度。

（4）维卡软化点

按照ASTMD1525测量维卡软化点（升温速率：2℃/分，荷载：1公斤）

（5）熔体流动速率

按照ISOR1133，在200℃（荷载：5公斤）

下测试熔体流动速率。

（6）热畸变温度

按照ASTMD648测试该性能。

（7）可燃性和无焰燃烧特性

按照美国Underwriters Laboratories Inc.1980年1月28日发表在UL-Subject94第7到10页上所描述的，将材料分类为94V-0.94V-1或94-V2的垂直燃烧性试验法，测试可燃性和无焰燃烧特性。根据下列标准将材料分类为94V-0.94V-1和94V-2（以后分别简称为“V-0”，“V-1”，“V-2”）。

（Ⅰ）分类为V-0类的材料：

A.在使用两种试验火焰后，用有焰燃烧烧灼超过10秒时，任何一个均应不剩下任何试样。

B.每5个样品一组，每组使用10次火焰，则总的有焰燃烧时间应不超过50秒。

C.用有焰或无焰燃烧烧灼至固定夹子，应不剩下任何试样。

D.会引燃固定在试验样品下方305毫米（12英寸）的干的外科手术用脱脂棉的燃烧颗粒滴淌，应不剩任何样品。

E.在第二次移去试验火焰后，持续超过30秒的无焰燃烧应不剩下任何样品。

（Ⅱ）分为V-1类的材料：

A.在使用两种试验火焰后，用有焰燃烧烧灼超过30秒时，任何一个均应不剩下任何试样。

B.每5个样品一组，每组使用10次火焰，则总的有焰燃烧时间应不超过250秒。

C.用有焰或无焰燃烧烧灼至固定夹子，应不剩下任何样品。

D.会引起固定在试验样品下方305毫米（12英寸）的干的外科手术用脱脂棉的燃烧颗粒滴淌，应不剩任何样品。

E.在第二次移去试验火焰后，持续超过60秒的无焰燃烧应不剩下任何样品。

（Ⅲ）分为V-2类的材料;

C.用有焰或无焰燃烧烧灼至固定夹子，应不剩下任何试样。

D.会引燃固定在试验样品下方305毫米（12英寸）的干的外科手术用脱脂棉的燃烧颗粒滴淌，应允许留有样品。

（8）模制品的外观

用肉眼观察以注模法制成的模制品的外观。

实施例1～6

按表1所示的重量数比率，将橡胶增强聚苯乙烯树脂，纤维状钛酸钾和高级脂肪酸或它的盐在掺和机中进行掺合。如表1所示，作为橡胶增强聚苯乙烯树脂用的是高冲击强度的聚苯乙烯〔由日本旭化成工业（株）制造并销售的Styron

（美国Dow Chemical Company）H-8652〕，（这种聚苯乙烯以后称“HIPS-1”）。如表1所示，作为高级脂肪酸或它的金属盐，使用的是硬脂酸（StAc），硬脂酸锌（ZnSt）和硬脂酸镁（MgSt）。作为纤维状钛酸钾，使用的是TISMO

D（日本大塚化学药品（株）制造并销售）。（表1见文后）

用螺杆直径为65毫米的单螺杆挤出机（型号为HV-65-32，田幡（Tabata）工业机械株式会社制造并销售）将生成的每一混合物一起熔融，并捏合在一起，温度230℃，时间大约15秒，螺杆转速为120转/分。在挤出速率为100公斤/小时下把它挤出成10股线，随后冷却到40℃，将冷却后的股线造成粒，以得到直径约3毫米，长度约4毫米的颗粒。

按照上面描述的步骤测定所得颗粒的性能，结果列于表1

从表1所示的数据可以看出，组份如表1所示的聚苯乙烯树脂组合物具有极好的刚性和冲击强度，并具有良好的外观。

比较实施例1～6

以实质上相同于实施例1的方法，制备聚苯乙烯树脂组合物颗粒，不同之处在于使用表2中所示的原料。在比较实施例1中，不使用纤维状钛酸钾。在比较实施例2中，既不使用高级脂肪酸也不使用其金属盐。在比较实施例3中，使用亚乙基双硬脂酰胺（EBS）代替高级脂肪酸或其金属盐。在比较实施例4中，使用由含31%（重量）丙烯腈的树脂相组成的ABS树脂（由日本旭化成工业（株）生产并销售的Stylac

101），（此树脂以后称为“ABS-1”）代替HIPS-1，并且既不使用高级脂肪酸也不使用其金属盐。在比较实施例5中，用树脂相中含30%（重量）丙烯腈的ABS树脂（由日本旭化成工业（株）生产并销售的Stylac

191）（以后称为“ABS-2”）来代替HIPS-1，在比较实施例6中，用短玻璃纤维代替纤维状钛酸钾。

按照上述步骤测定颗粒的性能，其结果列于表2。

从表2的数据可以看出，所有含有如表2所示组份的聚苯乙烯树脂组合物具有较差的悬臂梁式冲击试验强度。而且，比较实施例1中的聚苯乙烯树脂组合物的挠曲弹性模量也不好。还有，比较实施例6中的聚苯乙烯树脂组合物得到外观差的模压产品

实施例7

将100重量份高冲击强度聚苯乙烯〔由日本旭化成工业（株）生产并销售的Styron

（美国Dow Chemical Company）H-8652〕，20重量份平均纤维直径为1.1微米，平均纤维长度为30微米的纤维状钛酸钾〔由日本九州耐火鍊瓦（株）（即九州耐火砖公司）生产并销售的KISPACK〕，1.2重量份的碳纤维〔由日本旭化成工业（株）生产并销售的A-6000〕，18重量份的十溴二苯醚，5重量份的三氧化锑，4.5重量份的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物〔由日本旭化成工业（株）生产并销售的Tufprene〕和0.4重量份的硬脂酸锌，在230℃下熔融捏和10秒钟，用螺杆直径为30毫米的双螺杆挤出机〔由日本中谷（Nakatani）机械（株）制造并销售，AS30型〕，在螺杆转速为75转/分，以10公斤/小时的挤出速率挤成3股线，随之用水冷却到大约40℃。将冷却后的股线造粒，由此得到阻燃聚苯乙烯树脂组合物颗粒。颗粒的直径为大约2到4毫米，长度大约为3到5毫米。用注模法将颗粒制成试验片。

按照上面描述的步骤测定由此得到的试验片的性能，结果列于表3。（表3见文后）

实施例8和9

实质上重复实施例7的同样步骤，不同之处在于碳纤维的用量，在实施例8中变为2重量份;在实施例9中变为4.5重量份，由此得到了试验片。测定试验片的性能，结果列于表3。

实施例10

实质上重复实施例7的同样步骤，不同之处在于纤维状钛酸钾的用量变为30重量份，碳纤维的用量也变为4重量份，由此得到试验片。测定了试验片的性能，结果列于表3。

实施例11

实质上重复实施例7的同样步骤，不同之处在于纤维状钛酸钾的用量变为37重量份，碳纤维的用量也变为4重量份，由此得到了试验片，测定了试验片的性能，结果列于表3。

实施例12

实质上重复实施例8的同样步骤，不同之处在于使用高冲击强度的聚苯乙烯〔由日本旭化成工业（株）制造并销售的Styron

（美国Dow Chemical Company）H-8117〕代替Styron

H-8652，由此得到了试验片。测定了试验片的性能，其结果列于表3。

实施例13

实质上重复实施例12的同样步骤，不同之处在于纤维状钛酸钾的量变为16重量份，由此得到了试验片。测定了试验片的性能，其结果列于表3。

实施例14

实质上重复实施例8的同样步骤，不同之处在于使用平均纤维直径0.2微米，平均纤维长度为20微米的纤维状钛酸钾（由日本大塚化学药品株式会社生产并销售的TISMO

D）代替平均纤维直径为1.1微米，平均纤维长度为30微米的纤维状钛酸钾。由此得到了试验片。测定了试验片的性能，其结果列于表3。

参考实施例1

实质上重复实施例7的同样步骤，不同之处在于纤维状钛酸钾的用量为16重量份，且不用碳纤维，由此得到了试验片。测定了试验片的性能，其结果列于表4。（表4见文后）

在可燃性试验中，一些试验片无焰燃烧30多秒。这些试样片被分为V-1级，而不能得到V-0级。

参考实施例2

实质上重复实施例7的同样步骤，不同之处在于纤维状钛酸钾的用量变为10重量份，由此得到了试验片。测定了试验片的性能，其结果列于表4。

从表4中看出，组合物的挠曲弹性模量是低的，所以组合物的实用性无希望。

参考实施例3

实质上重复实施例8的同样步骤，不同之处在于纤维状钛酸钾的用量变为10重量份，由此得到了试验片。测定了实验片的性能，其结果列于表4。

参考实施例4

实质上重复实施例7的同样步骤，不同之处在于碳纤维的用量变为7重量份，由此得到了试验片。测定了试验片的性能，其结果列于表4。

从表4中可看出，组合物的冲击强度和熔体流动速率低，且试验片的外观不好，所以组合物的实用性无希望。

参考实施例5

实质上重复实施例7的同样步骤，不同之处在于碳纤维的用量变为0.5重量份，由此得到了试验片。测定了试验片的性能，其结果列于表4。

由于碳纤维的含量低。组合物的可燃性级别是V-1。

表1

实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6

HIPS-1 HIPS-1 HIPS-1 HIPS-1 HIPS-1 HIPS-1

配聚苯乙烯树脂（重量份）

100 100 100 100 100 100

纤维状钛酸钾（重量份） 10 20 6 6 15 6

高级脂肪酸或其金属 ZnSt ZnSt ZnSt MgSt StAc ZnSt

方

盐（重量份） 1.0 1.0 1.0 1.0 0.5 3.0

拉伸强度（公斤/厘米²）^1）370 380 350 340 370 370

伸长（%）^2）29 25 35 34 27 36

挠曲强度（公斤/厘米²） 630 620 600 580 600 600

性

挠曲弹性模量(公斤/厘米²) 40800 56400 34300 33900 49200 34500

悬臂梁式冲击试验

11.5 8.6 11.6 11.4 11.3 9.3

强度（公斤·厘米/厘米）

能

维卡软化点（℃） 106 106 105 106 106 103

熔化流动速率（克/10分钟） 3.3 3.5 3.4 3.0 3.2 3.7

模制品外观好好好好好好

1）拉伸强度指“屈服点的拉伸强度”。

2）延长指“断裂时的拉伸延长”。

表2

比较比较比较比较比较比较

实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6

HIPS-1 HIPS-1 HIPS-1 ABS-1^-1）ABS-2^-2）HIPS-1

聚苯乙烯树脂（重量份）

配 100 100 100 100 100 100

玻璃纤维^3）

纤维状钛酸钾（重量份） 0 10 6 11 25

20

方高级脂肪酸或其金属 ZnSt （EBS）^4）ZnSt

盐（重量份） 1.0 0 1.0 0 2.5 0

拉伸强度（公斤/厘米²）^5）370 380 360 545 450 750

伸长（%）^6）40 20 33 6 3 2

挠曲强度（公斤/厘米²） 580 620 610 840 680 810

性

挠曲弹性模量(公斤/厘米²) 26600 41000 33300 35500 47000 52000

悬臂梁式冲击试验

10.1 5.0 6.7 2.3 4.3 3.7

强度（公斤·厘米/厘米）

能

维卡软化点（℃） 105 106 104 111 103 -

熔体流动速率（克/10分钟） 3.1 3.0 3.0 - - -

模制品外观好好好好好不好

1）用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂（ABS-1）代替橡胶增强聚苯乙烯树脂。

2）用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂（ABS-2）代替橡胶增强聚苯乙烯树脂。

3）用玻璃纤维代替纤维状钛酸钾。

4）用亚乙基二硬脂酰胺代替高级脂肪酸或其金属盐。

5）拉伸强度指“屈服点的拉伸强度”。

6）伸长指“断列时的拉伸延长”。

Claims

1、一种改善了刚性的聚苯乙烯树脂组合物，该组合物含有：

(a)100重量份的含有聚苯乙烯基体和橡胶材料的橡胶的橡胶增强聚苯乙烯，所述橡胶材料以平均粒径为0.5至5微米的颗粒分散在所述的聚苯乙烯树脂基体中；

(b)2到50重量份的纤维状钛酸钾；

(c)0.1到5重量份的高级脂肪酸和/或其金属盐。

2、根据权利要求1的聚苯乙烯树脂组合物，其中所说的纤维状钛酸钾的平均纤维长度为10到60微米，平均纤维直径为0.1到1.5微米。

3、根据权利要求2的聚苯乙烯树脂组合物，其中所说的纤维状钛酸钾的平均纤维长度为10到30微米，平均纤维直径为0.1到0.8微米。

4、根据权利要求1到3中任一个的聚苯乙烯树脂组合物，其中纤维状钛酸钾用量为10到50重量份。

5、根据权利要求1和2中任一个的聚苯乙烯树脂组合物，其中纤维状钛酸钾的用量为15到50重量份。

6、根据权利要求5的聚苯乙烯树脂组合物，它含有（d）4到3.5重量份的阻燃剂，和（e）1到5重量份的碳纤维。

7、根据权利要求6的聚苯乙烯树脂组合物，其中纤维状钛酸钾的平均纤维长度为20到60微米，平均纤维直径为0.5到1.5微米。

8、根据权利要求1的聚苯乙烯树脂组合物，其中所说的高级脂肪酸是具有12到22个碳原子的饱和脂肪酸，所说的金属是选自周期表的Ⅱ族和Ⅲ族的金属。