CN103497421A - 一种聚丙烯和聚苯乙烯合金材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种聚丙烯和聚苯乙烯合金材料，其组成(重量%)为聚丙烯40－50%；聚苯乙烯35－45%；复配相容剂10－15%；抗氧剂0.1－1%；润滑剂0.1－1%。本发明使用各个组分在高速混料机混合3-7分钟，通过同向双螺杆挤出造粒即可制得，生产工艺容易控制。该材料使用的复配相容剂，能够有效的实现聚丙烯材料和聚苯乙烯材料的相容，使该合金材料具有优异的综合力学性能，能在很多场合代替丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）材料。

Description

一种聚丙烯和聚苯乙烯合金材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种聚丙烯和聚苯乙烯合金材料及其制备方法。所制备的材料各项性能优异，可广泛应用于对材料性能和环保要求高的汽车工业领域，电子电器工业领域，光学领域，机械制造领域，家用电器领域等。
背景技术
聚丙烯树脂是应用比较广泛的通用材料，它材料来源丰富，它的力学性能比较稳定。而且材料的密度小。可是，由于本身存在着成型收缩率大，易缩水变形的缺点。限制了它在一些领域的使用。而聚苯乙烯材料收缩率低，材料刚性较大，当时冲击性能低，不耐应力开裂。针对上述的问题，开发一种聚丙烯和聚苯乙烯合金材料来解决，主要的技术问题是怎样使聚丙烯和聚苯乙烯能够有效的相容，使合金材料具有优良的综合性能。该合金材料在一定场合中能替代ABS材料。而且成本比ABS便宜，重量还比ABS轻。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种聚丙烯和聚苯乙烯合金材料，提升聚丙烯和聚苯乙烯材料的相容性，综合聚丙烯和聚苯乙烯材料的优异性能为一身。
为实现上述技术问题，本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种聚丙烯和聚苯乙烯合金材料，其组成(重量%)为聚丙烯40－50%；聚苯乙烯35－45%；复配相容剂10－15%；抗氧剂0.1－1%；润滑剂0.1－1%。
其中，所述聚丙烯，其熔融指数在25g/10min以上。
其中，所述聚苯乙烯为GPPS，如中石化的525。
其中，所述复配相容剂为苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SIS），苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEPS）和三元乙丙橡胶接枝马来酸酐三种复配，苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SIS），苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEPS）和三元乙丙橡胶接枝马来酸酐的比列为2:2:1。
其中，所述抗氧剂为三（2，4-二叔丁基）亚磷酸酯和β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯的一种或两种。
其中，所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯。
一种聚丙烯和聚苯乙烯合金材料的制备方法，包括步骤：
（1）按照上述重量百分比称取原料；
（2）将原料放入高速混合器中混合3-7分钟；
（3）将上述混好的原料投置于双螺杆挤出机中经过熔融挤出，造粒。生产工艺条件为：双螺杆挤出机一区温度为190-200℃，二区温度为200-210℃，三区温度为200-210℃，四区温度为190-200℃，混合料在螺杆中输送时间为1-2分钟。
以上技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：
（1）由于本发明中使用了复配相容剂苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SIS），苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEPS）和三元乙丙橡胶接枝马来酸酐的比列为2:2:1，赋予材料较好的相容性，使材料具有优异的综合力学性能；
（2）由于使用的助剂均为市售材料或市售材料复配，容易获得；
（3）制备过程简单，生产工艺容易控制。
具体实施方式
本发明提供的一种聚丙烯和聚苯乙烯合金材料，其组成(重量%)为聚丙烯40－50%；聚苯乙烯35－45%；复配相容剂10－15%；抗氧剂0.1－1%；润滑剂0.1－1%。
上述配方中的所述聚丙烯，其熔融指数在25g/10min以上，如中石化的HHP10。聚苯乙烯为GPPS，如中石化的525。复配相容剂为苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SIS），苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEPS）和三元乙丙橡胶接枝马来酸酐三种复配，苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SIS），苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEPS）和三元乙丙橡胶接枝马来酸酐的比列为2:2:1。抗氧剂β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯市场牌号为抗氧剂1076。润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯。
其制造过程如下：
（1）按照重量百分比称取原料；
（2）将原料放入高速混合器中混合3-7分钟；
（3）将步骤（2）混好的原料投置于双螺杆挤出机中经过熔融挤出，造粒。生产工艺条件为：双螺杆挤出机一区温度为190-200℃，二区温度为200-210℃，三区温度为200-210℃，四区温度为190-200℃，混合料在螺杆中输送时间为1-2分钟。
下面结合具体实施例对本发明作详细的描述：
实施例1
将聚丙烯重量百分比为44.5%，聚苯乙烯40%，复配相容剂15%，润滑剂为0.2%，抗氧剂0.3%在中速搅拌机中混合5分钟，经过熔融温度为190--210℃双螺杆挤出机挤出，造粒。其中各区段温度为：一区190℃，二区200℃，三区210℃，四区205℃，停留时间为90秒钟。
性能测试：
将上述实施例完成造粒的粒子在90-120℃的鼓风烘箱中干燥4-6小时，再将干燥的粒子在80T注塑机上注塑制样，制样过程中保持模温在30-50℃之间。具体结果如下表：
Figure BDA0000381333210000031
Figure BDA0000381333210000041
实施例2
将聚丙烯重量百分比为49.5%，聚苯乙烯40%，复配相容剂10%，润滑剂为0.2%，抗氧剂0.3%在中速搅拌机中混合5分钟，经过熔融温度为190--210℃双螺杆挤出机挤出，造粒。其中各区段温度为：一区190℃，二区200℃，三区210℃，四区205℃，停留时间为90秒钟。
性能测试：
将上述实施例完成造粒的粒子在90-120℃的鼓风烘箱中干燥4-6小时，再将干燥的粒子在80T注塑机上注塑制样，制样过程中保持模温在30-50℃之间。具体结果如下表：
实施例3
将聚丙烯重量百分比为47%，聚苯乙烯40%，复配相容剂12.5%，润滑剂为0.2%，抗氧剂0.3%在中速搅拌机中混合5分钟，经过熔融温度为190--210℃双螺杆挤出机挤出，造粒。其中各区段温度为：一区190℃，二区200℃，三区210℃，四区205℃，停留时间为90秒钟。
性能测试：
将上述实施例完成造粒的粒子在90-120℃的鼓风烘箱中干燥4-6小时，再将干燥的粒子在80T注塑机上注塑制样，制样过程中保持模温在30-50℃之间。具体结果如下表：
Figure BDA0000381333210000051
从以上的实施案例中能够看出，各项指标均能达到本专利的要求。其中实施例三：当聚丙烯重量百分比为47%，聚苯乙烯40%，复配相容剂12.5%，润滑剂为0.2%，材料的刚性韧性达到最优值。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围。

Claims (7)

1.一种聚丙烯和聚苯乙烯合金材料，其特征在于，其组成(重量%)为：
Figure FDA0000381333200000011
2.如权利要求1所述的聚丙烯和聚苯乙烯合金材料，其特征在于，所述聚丙烯，其熔融指数在25g/10min以上。
3.如权利要求1所述的聚丙烯和聚苯乙烯合金材料，其特征在于，所述聚苯乙烯为GPPS。
4.如权利要求1所述的聚丙烯和聚苯乙烯合金材料，其特征在于，所述复配相容剂为苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SIS），苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEPS）和三元乙丙橡胶接枝马来酸酐三种复配，苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SIS），苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEPS）和三元乙丙橡胶接枝马来酸酐的比列为2:2:1。
5.如权利要求1所述的聚丙烯和聚苯乙烯合金材料，其特征在于，所述抗氧剂为三（2，4-二叔丁基）亚磷酸酯和β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯的一种或两种。
6.如权利要求1所述的聚丙烯和聚苯乙烯合金材料，其特征在于，所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯。
7.一种如权利要求1所述的聚丙烯和聚苯乙烯合金材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：
（1）按照重量百分比称取1中所述原料；
（2）将按照重量百分比称取1中所述原料放入高速混合器中混合3-7分钟；
（3）将所述步骤（2）混好的原料投置于双螺杆挤出机中经过熔融挤出，造粒，生产工艺条件为：双螺杆挤出机一区温度为190-200℃，二区温度为200-210℃，三区温度为200-210℃，四区温度为190-200℃，混合料在螺杆中输送时间为1-2分钟。
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