CN104987610A - 一种高韧性透明ps塑胶材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高韧性透明PS塑胶材料，其由以下重量份比的原料组成：聚苯乙烯（PS）70～85份、聚醚砜树脂（PES）5～8份、聚偏二氟乙烯（PVF）7～12份、复合改性剂3～10份；本发明同时公开了一种高韧性透明PS塑胶材料的制备方法。本发明采用PES及PVF与PS共混得到塑胶材料，通过复合改性剂中的抗冲击改性剂与增韧剂对塑胶材料复合改性，有效平衡PS产品的刚性和韧性，得到具有高韧性、高抗冲强度、透明性良好的PS塑胶材料。

Description

一种高韧性透明PS塑胶材料及其制备方法

技术领域

 本发明涉及塑胶材料领域，具体涉及一种高韧性透明PS塑胶材料及其制备方法。

背景技术

塑胶材料是由高分子合成树脂/聚合物为主要成份，辅以各种辅助料或添加剂，在特定温度、压力下具有可塑性和流动性，可被模塑成一定形状，而且在一定条件下保持形状不变的材料，具有优良的电绝缘性、耐电弧性及保温、隔声、吸振、消声性能。塑胶材料广泛应用如今生活中的各个领域，例如家用电器、通讯电子、电线电缆、仪器仪表、建筑器材、汽车工业、航天航空等，目前，大部分塑胶材料均为不透明材质。

聚苯乙烯（PS）是一种无色透明的热塑性塑料，通常为非晶态无规聚合物，其透光率可达90%以上，具有良好的电绝缘性、加工流动性、刚性及耐化学腐蚀性；可自由着色，相对密度仅次于PP、PE；具有优异的电性能，特别是高频特性优良，仅次于F-4、PPO；另外，在光稳定性方面仅次于甲基丙烯酸树脂。PS具有广泛的应用空间，但是其具有明显的不足之处，即性脆，冲击强度低，由于分子链的刚性，易引起应力开裂，在一定程度上限制了其应用领域。

发明内容

本发明针对现有技术不足提供了一种具有高韧性、高抗冲强度、透明性良好的PS塑胶材料及其制备方法。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：

本发明之一种高韧性透明PS塑胶材料，其由以下重量份比的原料组成：

聚苯乙烯（PS）70～85份，

聚醚砜树脂（PES）5～8份，

聚偏二氟乙烯（PVF）7～12份，

复合改性剂3～10份；

所述复合改性剂为抗冲击改性剂与增韧剂的复合物，其占复合改性剂重量%为：抗冲击改性剂30～50%、增韧剂50～70%；

所述抗冲击改性剂为丙烯酸酯（AIM）及甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物（MBS）的混合物，其占抗冲击改性剂的重量%为：AIM 65～80%、MBS 20～35%；

所述增韧剂为K-树脂、热塑性弹性POE、多元醇酯及乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）的混合物，其占增韧剂重量%为：K-树脂30～50%、热塑性弹性POE 30～50%、多元醇酯3～5%、乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）10～20%。

所述一种高韧性透明PS塑胶材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：

按照所述重量份比备取原料；

步骤二：

在低速运转状态下将聚苯乙烯（PS）加入到热混锅中，将温度升至60～80℃，转速200～300r/min下加入聚醚砜树脂（PES）及聚偏二氟乙烯（PVF）搅拌10～20min；将温度升至80～100℃，转速200～300r/min下加入复合改性剂，搅拌5～10min，得预混料；

步骤三：

将步骤二所得预混料置于双螺杆挤出机挤出，经冷却、切粒得塑胶材料。

与现有技术相比，本发明具备的优点：本发明采用PES及PVF与PS共混得到塑胶材料，其中，聚偏二氟乙烯（PVF）具有晶体结构、高透明度（可透过紫外线）、高电绝缘性能、高坚韧性、优良耐化学品、抗老化和耐腐蚀等性能，可在很宽的温度范围内保持了材料的韧性和弯曲性；聚醚砜树脂（PES）具有优良的耐热性能、物理机械性能、绝缘性能等；本发明通过复合改性剂中的抗冲击改性剂与增韧剂的复合改性，有效平衡PS产品的刚性和韧性，获得具有高韧性、高抗冲强度、透明性良好的PS塑胶材料。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。

实施例1：一种高韧性透明PS塑胶材料，其由以下重量份比的原料组成：

聚苯乙烯（PS）78份，

聚醚砜树脂（PES）6份，

聚偏二氟乙烯（PVF）9份，

复合改性剂7份；

所述复合改性剂为抗冲击改性剂与增韧剂的复合物，其占复合改性剂重量%为：抗冲击改性剂40%、增韧剂60%；其中，所述抗冲击改性剂为丙烯酸酯（AIM）及甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物（MBS）的混合物，其占抗冲击改性剂的重量%为：AIM 70%、MBS 30%；所述增韧剂为K-树脂、热塑性弹性POE、多元醇酯及乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）的混合物，其占增韧剂重量%为：K-树脂40%、热塑性弹性POE 40%、多元醇酯4%、乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）16%。

所述一种高韧性透明PS塑胶材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：

按照所述重量份比备取原料；

步骤二：

在低速运转状态下将聚苯乙烯（PS）加入到热混锅中，将温度升至70℃，转速260r/min下加入聚醚砜树脂（PES）及聚偏二氟乙烯（PVF）搅拌15min；将温度升至90℃，转速260r/min下加入复合改性剂，搅拌8min，得预混料；

步骤三：

将步骤二所得预混料置于双螺杆挤出机挤出，经冷却、切粒得塑胶材料。

经测试，本实施例所得塑胶材料的Izod缺口冲击强度（3.2mm）为318J/m，透光率为 90.5%，断裂伸长率为576%；其中，Izod缺口冲击强度按ASTM D256标准测试，透光率按照ASTM D1746标准测试，断裂伸长率按ASTM D638 标准进行测试，以下实施例同。

实施例2：一种高韧性透明PS塑胶材料，其由以下重量份比的原料组成：

聚苯乙烯（PS）75份，

聚醚砜树脂（PES）6份，

聚偏二氟乙烯（PVF）9份，

复合改性剂10份；

所述复合改性剂为抗冲击改性剂与增韧剂的复合物，其占复合改性剂重量%为：抗冲击改性剂30%、增韧剂70%；其中，所述抗冲击改性剂为丙烯酸酯（AIM）及甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物（MBS）的混合物，其占抗冲击改性剂的重量%为：AIM 80%、MBS 20%；所述增韧剂为K-树脂、热塑性弹性POE、多元醇酯及乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）的混合物，其占增韧剂重量%为：K-树脂30%、热塑性弹性POE45%、多元醇酯5%、乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）20%。

所述一种高韧性透明PS塑胶材料的制备方法，具体步骤同实施例1。

经测试，本实施例所得塑胶材料的Izod缺口冲击强度（3.2mm）为335J/m，透光率为 89.6%，断裂伸长率为603%。

实施例3：一种高韧性透明PS塑胶材料，其由以下重量份比的原料组成：

聚苯乙烯（PS）85份，

聚醚砜树脂（PES）5份，

聚偏二氟乙烯（PVF）7份，

复合改性剂3份；

所述复合改性剂为抗冲击改性剂与增韧剂的复合物，其占复合改性剂重量%为：抗冲击改性剂50%、增韧剂50%；其中，所述抗冲击改性剂为丙烯酸酯（AIM）及甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物（MBS）的混合物，其占抗冲击改性剂的重量%为：AIM 65%、MBS 35%；所述增韧剂为K-树脂、热塑性弹性POE、多元醇酯及乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）的混合物，其占增韧剂重量%为：K-树脂50%、热塑性弹性POE 30%、多元醇酯5%、乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）15%。

所述一种高韧性透明PS塑胶材料的制备方法，具体步骤同实施例1。

经测试，本实施例所得塑胶材料的Izod缺口冲击强度（3.2mm）为267J/m，透光率为 91.1%，断裂伸长率为525%。

实施例4：一种高韧性透明PS塑胶材料，其由以下重量份比的原料组成：

聚苯乙烯（PS）78份，

聚醚砜树脂（PES）7份，

聚偏二氟乙烯（PVF）11份，

复合改性剂4份；

所述复合改性剂为抗冲击改性剂与增韧剂的复合物，其占复合改性剂重量%为：抗冲击改性剂40%、增韧剂60%；其中，所述抗冲击改性剂为丙烯酸酯（AIM）及甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物（MBS）的混合物，其占抗冲击改性剂的重量%为：AIM72%、MBS 28%；所述增韧剂为K-树脂、热塑性弹性POE、多元醇酯及乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）的混合物，其占增韧剂重量%为：K-树脂37%、热塑性弹性POE 41%、多元醇酯4%、乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）18%。

所述一种高韧性透明PS塑胶材料的制备方法，具体步骤同实施例1。

经测试，本实施例所得塑胶材料的Izod缺口冲击强度（3.2mm）为279J/m，透光率为 90.9%，断裂伸长率为534%。

实施例5：一种高韧性透明PS塑胶材料，其由以下重量份比的原料组成：

聚苯乙烯（PS）80份，

聚醚砜树脂（PES）5份，

聚偏二氟乙烯（PVF）10份，

复合改性剂5份；

所述复合改性剂为抗冲击改性剂与增韧剂的复合物，其占复合改性剂重量%为：抗冲击改性剂38%、增韧剂62%；其中，所述抗冲击改性剂为丙烯酸酯（AIM）及甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物（MBS）的混合物，其占抗冲击改性剂的重量%为：AIM 70%、MBS 30%；所述增韧剂为K-树脂、热塑性弹性POE、多元醇酯及乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）的混合物，其占增韧剂重量%为：K-树脂40%、热塑性弹性POE40%、多元醇酯5%、乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）15%。

所述一种高韧性透明PS塑胶材料的制备方法，具体步骤同实施例1。

经测试，本实施例所得塑胶材料的Izod缺口冲击强度（3.2mm）为290J/m，透光率为 90.6%，断裂伸长率为561%。

通过对上述实施例1～5配比的PS塑胶材料进行物理性能测试，以及其他多种配比的测试，均得到了良好的透光率及物理性能效果。

Claims (5)

1.一种高韧性透明PS塑胶材料，其特征在于，由以下重量份比的原料组成：

聚苯乙烯（PS）70～85份，

聚醚砜树脂（PES）5～8份，

聚偏二氟乙烯（PVF）7～12份，

复合改性剂3～10份；

所述复合改性剂为抗冲击改性剂与增韧剂的复合物，其占复合改性剂重量%为：抗冲击改性剂30～50%、增韧剂50～70%。

2.根据权利要求1所述的一种高韧性透明PS塑胶材料，其特征在于，所述抗冲击改性剂为丙烯酸酯（AIM）及甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物（MBS）的混合物，其占抗冲击改性剂的重量%为：AIM 65～80%、MBS 20～35%。

3.根据权利要求1所述的一种高韧性透明PS塑胶材料，其特征在于，所述增韧剂为K-树脂、热塑性弹性POE、多元醇酯及乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）的混合物，其占增韧剂重量%为：K-树脂30～50%、热塑性弹性POE 30～50%、多元醇酯3～5%、乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）10～20%。

4.根据权利要求1～3任一所述的一种高韧性透明PS塑胶材料，其特征在于，由以下重量份比的原料组成：

聚苯乙烯（PS）78份，

聚醚砜树脂（PES）6份，

聚偏二氟乙烯（PVF）9份，

复合改性剂7份。

5.一种高韧性透明PS塑胶材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：

按照所述重量份比备取原料；

步骤二：

在低速运转状态下将聚苯乙烯（PS）加入到热混锅中，将温度升至60～80℃，转速200～300r/min下加入聚醚砜树脂（PES）及聚偏二氟乙烯（PVF）搅拌10～20min；将温度升至80～100℃，转速200～300r/min下加入复合改性剂，搅拌5～10min，得预混料；

步骤三：

将步骤二所得预混料置于双螺杆挤出机挤出，经冷却、切粒得塑胶材料。