CN103849075A - 一种耐划伤改性聚苯乙烯材料及其制备方法和用途 - Google Patents

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Abstract

本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种改性聚苯乙烯材料及其制备方法。本发明的材料由包含以下重量份的组分制成：80-90份聚苯乙烯，10-20份硅灰石，0.5-1.5份润滑剂，0.2-0.4份抗氧剂，0.6-1份偶联剂，0.5-4份耐划伤剂本发明的耐划伤聚苯乙烯具有良好的耐划伤性能，可以满足一般耐划伤性能要求的使用。可以采用注塑成包装材料及汽车内饰材料使用。

Description

一种耐划伤改性聚苯乙烯材料及其制备方法和用途
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，涉及一种改性聚苯乙烯材料及其制备方法和用途。
背景技术
聚苯乙烯是指由苯乙烯单体经自由基加聚反应合成的聚合物，简称PS。通常的聚苯乙烯为非晶态无规聚合物，具有优良的绝热、绝缘和透明性，长期使用温度0～70℃，但脆，低温易开裂，易回收，成本低，等特点，其应用广泛。特别是在包装是的使用尤为突出，在汽车行业中应用也较为广泛。
但是聚苯乙烯同时不耐刮擦，易划伤，这对于其应用带来了障碍。在产品使用和运输过程中难免会发生与硬物的碰擦，使其表面出现划痕。造成表面不美观等问题。在汽车内饰等应用中也会出现乘客指甲，鞋子等划伤，改变内饰的颜色，影响内饰的耐用性和美观度。
发明内容
本发明的目的在于为了解决上述现有技术存在的缺陷而提供一种耐划伤改性聚苯乙烯材料及其制备方法和用途；该种材料是通过在聚苯乙烯中添加耐划伤剂及气体助剂，从而使改性后的材料具有一定的耐划伤性能，在发生硬质物品摩擦时不会造成产品表面划伤，出现划痕。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种改性聚苯乙烯材料，由包含以下重量份的组分制成：
聚苯乙烯        80-90份，
硅灰石          10-20份，
润滑剂          0.5-1.5份，
抗氧剂          0.2-0.4份，
耐划伤剂        0.5-4份，
偶联剂          0.6-1份。
所述的硅灰石粒径≤13微米。
所述的润滑剂选自季戊四醇硬脂酸酯（PETS）、硅酮或硬脂酸钙中的一种或一种以上。
所述的抗氧剂选自四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯（抗氧剂1010）、β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯（抗氧剂1076）或抗氧剂P262（抗氧剂P262是受阻酚稳定剂与加工稳定剂亚磷酸酯复配抗氧剂）中的一种或一种以上。
所述的耐划伤剂选自石油树脂与马来酸酐接枝物或石油树脂与甲基苯烯酸缩水甘油酯共聚物中的一种或一种以上。
所述的偶联剂选自γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（偶联剂KH-570）或γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷（偶联剂KH-560）中的一种或一种以上。
一种上述改性聚苯乙烯材料的制备方法，包括以下步骤：
按上述配比称取各组分原料，将80-90份聚苯乙烯，10-20份硅灰石，0.5-1.5份润滑剂，0.2-0.4份抗氧剂，0.6-1份偶联剂，0.5-4份耐划伤剂，经高混机混合均匀，混合均匀后，将混合物料倒入螺杆挤出机，经螺杆挤出机拉条切粒得到产品。
所述的高混机的转速为800-1000rpm，混合温度为常温，混合时间为2-5min。
所述的螺杆挤出机为单螺杆挤出机或双螺杆挤出机，挤出温度为170-220℃。
一种上述改性聚苯乙烯材料用作注塑包装材料或汽车内饰用品材料的用途。
与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益结果：
本发明的产品具有较好的耐划伤性能，一定的机械强度，应为加入了低成本的硅灰石，所以材料综合成本有所下降。该材料可以采用及汽车内饰材料使用
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的说明。
以下实施例中，对产品的测试标准都是按照ASTM标准测试。
实施例1
将80份聚苯乙烯，20份硅灰石（粒径为10微米），0.5份硅酮，0.1份抗氧剂1010、0.1份抗氧剂1076，0.6份偶联剂KH-570，0.5份石油树脂与马来酸酐接枝物，经高混机混合均匀，控制高混机速度为1000rmp，常温下，混合5min；将混合均匀的物料倒入螺杆挤出机，控制挤出机温度在170-220℃，将混合物料经双螺杆挤出机拉条切粒即可得到改性聚苯乙烯材料产品，其可以用作注塑包装材料或汽车内饰用品。
实施例2
将86份聚苯乙烯，10份硅灰石（粒径为13微米），1.5份硅酮，0.1份抗氧剂1010、0.2份抗氧剂1076，1份偶联剂KH-570，4份石油树脂与马来酸酐接枝物，经高混机混合均匀，控制高混机速度为1000rmp，常温下，混合5min，将混合均匀的物料倒入螺杆挤出机，控制挤出机温度在170-220℃，将混合物料经双螺杆挤出机拉条切粒即可得到改性聚苯乙烯材料产品，其可以用作注塑包装材料或汽车内饰用品。
实施例3
将80份聚苯乙烯，20份硅灰石（粒径为8微米），1.5份PETS，0.4份抗氧剂P262，0.8份偶联剂KH-570，2份石油树脂与甲基苯烯酸缩水甘油酯共聚物，经高混机混合均匀，控制高混机速度为950rmp，常温，混合2min，将混合均匀的物料倒入螺杆挤出机，控制挤出机温度在170-220℃，将混合物料经双螺杆挤出机拉条切粒即可得到改性聚苯乙烯材料产品，产品相关性能测试见表1，其可以用作注塑包装材料或汽车内饰用品。
实施例4
将85份聚苯乙烯，15份硅灰石（粒径为6微米），0.5份硅酮，0.2份抗氧剂1010、0.2份抗氧剂1076，1份偶联剂KH-560，3份石油树脂与甲基苯烯酸缩水甘油酯共聚物，经高混机混合均匀，控制高混机速度为1000rmp，常温，混合5min，将混合均匀的物料倒入螺杆挤出机，控制挤出机温度在170-220℃，将混合物料经双螺杆挤出机拉条切粒即可得到改性聚苯乙烯材料产品，其可以用作注塑包装材料或汽车内饰用品。
实施例5
将85份聚苯乙烯，14份硅灰石（粒径为4微米），1.0份硅酮，0.4份抗氧剂1076，0.9份偶联剂KH-560，1份石油树脂与甲基苯烯酸缩水甘油酯共聚物，经高混机混合均匀，控制高混机速度为860rmp，温度为50℃，混合4min，将混合均匀的物料倒入螺杆挤出机，控制挤出机温度在170-220℃，将混合物料经单螺杆挤出机拉条切粒即可得到改性聚苯乙烯材料产品。产品相关性能测试见表1。其可以用作注塑包装材料或汽车内饰用品。
实施例6
将85份聚苯乙烯，15份硅灰石（粒径为2微米），0.7份PETS，0.3份抗氧剂1076，1份偶联剂KH-560，0.5份石油树脂与马来酸酐接枝物，经高混机混合均匀，控制高混机速度为920rmp，常温，混合5min，将混合均匀的物料倒入螺杆挤出机，控制挤出机温度在170-220℃，将混合物料经双螺杆挤出机拉条切粒即可得到改性聚苯乙烯材料产品，其可以用作注塑包装材料或汽车内饰用品。
实施例7
将90份聚苯乙烯，12份硅灰石（粒径为10微米），0.5份PETS，0.1份抗氧剂1010、0.2份抗氧剂1076，1份偶联剂KH-560，3份石油树脂与马来酸酐接枝物，经高混机混合均匀，控制高混机速度为830rmp，常温，混合2min，将混合均匀的物料倒入螺杆挤出机，控制挤出机温度在70-220℃，将混合物料经双螺杆挤出机拉条切粒即可得到改性聚苯乙烯材料产品，产品相关性能测试见表1。其可以用作注塑包装材料或汽车内饰用品。
表1
  实施例   实施例3   实施例5   实施例7
  拉伸强度MPa   64   60   64
  断裂伸长率%   2.8   3.8   4.0
  弯曲强度MPa   115   98   118
  弯曲模量MPa   3852   3900   4085
  简支梁缺口冲击强度KJ/m2   4.2   4.8   4.9
  耐划伤登记   10N，△L=1.9   10N，△L=1.7   10N，△L=1.6
通过表1，采用聚苯乙烯加耐划伤剂及其他助剂，可以基本改变聚苯乙烯耐划伤性差的问题，使材料具备一定的耐划伤性能。在实际应用中通过注塑或其他成型工艺制成成品，产品在运输过程或使用过程中不会应为与硬物接触摩擦而出现明显的划痕影响外观质量。同时加入了硅灰石，一定程度上起到了降低成本的作用。
上述实施例中制备的改性聚乙烯材料均可用作注塑包装材料或汽车内饰用品材料。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种改性聚苯乙烯材料，其特征在于：由包含以下重量份的组分制成：
聚苯乙烯           80-90份，
硅灰石             10-20份，
润滑剂             0.5-1.5份，
抗氧剂             0.2-0.4份，
耐划伤剂           0.5-4份，
偶联剂             0.6-1份。
2.根据权利要求1所述的改性聚苯乙烯材料，其特征在于：所述的硅灰石粒径≤13微米。
3.根据权利要求1所述的改性聚苯乙烯材料，其特征在于：所述的润滑剂选自季戊四醇硬脂酸酯、硅酮或硬脂酸钙中的一种或一种以上。
4.根据权利要求1所述的改性聚苯乙烯材料，其特征在于：所述的抗氧剂选自四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯、β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯或抗氧剂P262中的一种或一种以上。
5.根据权利要求1所述的改性聚苯乙烯材料，其特征在于：所述的耐划伤剂选自石油树脂与马来酸酐接枝物或石油树脂与甲基苯烯酸缩水甘油酯共聚物中的一种或一种以上。
6.根据权利要求1所述的改性聚苯乙烯材料，其特征在于：所述的偶联剂选自γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷或γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷中的一种或一种以上。
7.一种权利要求1-6中任一所述的改性聚苯乙烯材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
按权利要求1所述的配比称取各组分原料，将80-90份聚苯乙烯，10-20份硅灰石，0.5-1.5份润滑剂，0.2-0.4份抗氧剂，0.6-1份偶联剂，0.5-4份耐划伤剂，经高混机混合均匀，混合均匀后，将混合物料倒入螺杆挤出机，经螺杆挤出机拉条切粒得到产品。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述的高混机的转速为800-1000rpm，混合温度为常温，混合时间为2-5min。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述的螺杆挤出机为单螺杆挤出机或双螺杆挤出机，挤出温度为170-220℃。
10.一种权利要求1-6中任一所述的改性聚苯乙烯材料用作注塑包装材料或汽车内饰用品材料的用途。
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