CN106751086A - 一种聚苯乙烯片材及其制备方法 - Google Patents

一种聚苯乙烯片材及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于聚苯乙烯片材领域，具体涉及一种聚苯乙烯片材及其制备方法。所述聚苯乙烯片材的原料组成按重量份计包括：聚苯乙烯85‑90份、黑色母料7‑9份、填充剂7‑9份、增韧剂6‑8份、分散剂0.5‑1份、抗静电剂0.1份；所述增韧剂为ABS、SBS、滑石粉按重量比4:3:1混合。所述滑石粉的粒径为50‑100nm。与传统聚苯乙烯片材对比后发现，在采用本发明的配方后，得到了一种性能更好的片材，拥有了易堆垛、透光率好、韧性高的优秀性能，提高了聚苯乙烯片材的应用范围，更适应了客户更多的应用需求。

Description

一种聚苯乙烯片材及其制备方法
技术领域
本发明属于聚苯乙烯片材领域，具体涉及一种聚苯乙烯片材及其制备方法。
背景技术
传统的聚苯乙烯材料存在许多不足之处，如脆性、冲击强度低、易出现开裂，阻燃防火性差，耐候性不好、热变形温度低等，而且具有不易堆垛、透光率低、颜色单一不够美观等缺点，满足不了客户日益广阔的应用需求，这些缺点都大大限制了聚苯乙烯的应用范围。因而，目前需在不降低聚苯乙烯材料各项物理性能的前提下，亟需对材料生产工艺进行改进以获得易堆垛、透光率好、韧性高的双向拉伸聚苯乙烯，满足当前的市场需求。
传统的增韧改性只是共混弹性体，虽然其改性效果十分好，冲击强度可增大几倍到几十倍，但增韧的同时，却牺牲了材料的刚性及耐热性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种聚苯乙烯片材及其制备方法，在保持材料的刚性及耐热性的同时，可以显著增加材料的韧性。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种聚苯乙烯片材，所述聚苯乙烯片材的原料组成按重量份计包括：聚苯乙烯85-90份、黑色母料7-9份、填充剂7-9份、增韧剂6-8份、分散剂0.5-1份、抗静电剂0.1份；所述增韧剂为ABS、SBS、滑石粉按重量比4:3:1混合；所述滑石粉的粒径为50-100nm。
一种聚苯乙烯片材的制备方法，具体包括如下步骤：
（1）将所有原料按照所述重量份充分搅拌得混合物，并将混合物进行干燥处理；
（2）将步骤（1）中干燥后的混合物送入挤出机，通过挤出机经熔融、挤出，熔融温度控制在150℃-180℃；
（3）经过滤器滤除杂质后，将步骤（2）的熔融物送入模头挤出，铸成厚片，模头内温度控制在180℃-200℃；
（4）将步骤（3）的厚片在纵拉伸机上进行预热，预热温度控制在50℃-100℃之间，同时进行纵向拉伸和定型；再将得到的薄膜在横拉伸机上进行预热，预热温度控制在100℃-150℃之间，同时进行横向拉伸和定型，之后对薄片进行修边和测厚；
（5）收卷，在母卷经24-36小时时效处理后分切得到成品。
本发明的显著优点：
1）与传统聚苯乙烯片材对比后发现，在采用本发明的配方后，得到了一种性能更好的片材，拥有了易堆垛、透光率好、韧性高的优秀性能，提高了聚苯乙烯片材的应用范围，更适应了客户更多的应用需求。
2）本发明利用弹性体增韧材料ABS、SBS和非弹性体刚性增韧材料滑石粉，按ABS、SBS、滑石粉重量比4:3:1作为增韧剂，该增韧剂可以在保持材料的刚性及耐热性的同时，显著增加材料的韧性。滑石粉为纳米级别，纳米粒子均匀地分散在基体之中，当基体受到冲击时，粒子与基体之间产生微裂纹，即银纹；同时粒子之间的基体也产生塑性变形，吸收冲击能，从而达到增韧的效果。
具体实施方式
为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。
实施例1
一种聚苯乙烯片材，所述聚苯乙烯片材的原料组成按重量份计包括：聚苯乙烯90份、黑色母料9份、填充剂9份、增韧剂8份、分散剂1份、抗静电剂0.1份；所述增韧剂为ABS、SBS、滑石粉按重量比4:3:1混合；所述滑石粉的粒径为50nm。
一种聚苯乙烯片材的制备方法，具体包括如下步骤：
（1）将所有原料按照所述重量份充分搅拌得混合物，并将混合物进行干燥处理；
（2）将步骤（1）中干燥后的混合物送入挤出机，通过挤出机经熔融、挤出，熔融温度控制在150℃；
（3）经过滤器滤除杂质后，将步骤（2）的熔融物送入模头挤出，铸成厚片，模头内温度控制在180℃；
（4）将步骤（3）的厚片在纵拉伸机上进行预热，预热温度控制在50℃，同时进行纵向拉伸和定型；再将得到的薄膜在横拉伸机上进行预热，预热温度控制在100℃，同时进行横向拉伸和定型，之后对薄片进行修边和测厚；
（5）收卷，在母卷经24小时时效处理后分切得到成品。
在本公司的实际生产中，使用此片材生产了2564H4等多款裸电芯过程流拉盒等，满足了客户对于材料的抗静电性能、透光率和环保性能的需求。
实施例2
一种聚苯乙烯片材，所述聚苯乙烯片材的原料组成按重量份计包括：聚苯乙烯88份、黑色母料8份、填充剂8份、增韧剂7份、分散剂0.8份、抗静电剂0.1份；所述增韧剂为ABS、SBS、滑石粉按重量比4:3:1混合；所述滑石粉的粒径为80nm。
一种聚苯乙烯片材的制备方法，具体包括如下步骤：
（1）将所有原料按照所述重量份充分搅拌得混合物，并将混合物进行干燥处理；
（2）将步骤（1）中干燥后的混合物送入挤出机，通过挤出机经熔融、挤出，熔融温度控制在160℃；
（3）经过滤器滤除杂质后，将步骤（2）的熔融物送入模头挤出，铸成厚片，模头内温度控制在190℃；
（4）将步骤（3）的厚片在纵拉伸机上进行预热，预热温度控制在80℃，同时进行纵向拉伸和定型；再将得到的薄膜在横拉伸机上进行预热，预热温度控制在120℃，同时进行横向拉伸和定型，之后对薄片进行修边和测厚；
（5）收卷，在母卷经30小时时效处理后分切得到成品。
在本公司的实际生产中，使用此片材生产了376179等多款吸塑盒等，满足了客户对于材料的抗静电性能、透光率和环保性能的需求。
实施例3
一种聚苯乙烯片材，所述聚苯乙烯片材的原料组成按重量份计包括：聚苯乙烯85份、黑色母料7份、填充剂7份、增韧剂6份、分散剂0.5份、抗静电剂0.1份；所述增韧剂为ABS、SBS、滑石粉按重量比4:3:1混合；所述滑石粉的粒径为100nm。
一种聚苯乙烯片材的制备方法，具体包括如下步骤：
（1）将所有原料按照所述重量份充分搅拌得混合物，并将混合物进行干燥处理；
（2）将步骤（1）中干燥后的混合物送入挤出机，通过挤出机经熔融、挤出，熔融温度控制在180℃；
（3）经过滤器滤除杂质后，将步骤（2）的熔融物送入模头挤出，铸成厚片，模头内温度控制在200℃；
（4）将步骤（3）的厚片在纵拉伸机上进行预热，预热温度控制在100℃，同时进行纵向拉伸和定型；再将得到的薄膜在横拉伸机上进行预热，预热温度控制在150℃，同时进行横向拉伸和定型，之后对薄片进行修边和测厚；
（5）收卷，在母卷经36小时时效处理后分切得到成品。
在本公司的实际生产中，使用此片材生产了383458等多款极片过程流拉盒，满足了客户对于材料的抗静电性能、透光率和环保性能的需求。
对比例1
一种聚苯乙烯片材，所述聚苯乙烯片材的原料组成按重量份计包括：聚苯乙烯90份、黑色母料9份、填充剂9份、增韧剂8份、分散剂1份、抗静电剂0.1份；所述增韧剂为ABS。
制备工艺与实施例1同。
对比例2
一种聚苯乙烯片材，所述聚苯乙烯片材的原料组成按重量份计包括：聚苯乙烯90份、黑色母料9份、填充剂9份、增韧剂8份、分散剂1份、抗静电剂0.1份；所述增韧剂为SBS。
制备工艺与实施例1同。
对比例3
一种聚苯乙烯片材，所述聚苯乙烯片材的原料组成按重量份计包括：聚苯乙烯90份、黑色母料9份、填充剂9份、增韧剂8份、分散剂1份、抗静电剂0.1份；所述增韧剂为滑石粉，滑石粉的粒径为50nm。
制备工艺与实施例1同。
空白对照
一种聚苯乙烯片材，所述聚苯乙烯片材的原料组成按重量份计包括：聚苯乙烯90份、黑色母料9份、填充剂9份、分散剂1份、抗静电剂0.1份。
制备工艺与实施例1同。
表1增韧剂不同对聚苯乙烯片材韧性的影响
由表1可知，采用本发明的配方制得的聚苯乙烯片材，其韧性有了显著的增加，其中实施例1的聚苯乙烯片材的韧性最好，单独使用ABS、SBS、滑石粉中的一种作为增韧剂，较未使用增韧剂制得的聚苯乙烯片材有些许改善，可见，本发明的增韧剂中ABS、SBS、滑石粉这三者起到协同作用。
随着滑石粉粒子粒度变细，粒子的比表面积增大，粒子与基体之间接触界面增大，材料在受到冲击时，会产生更多的微裂纹和塑性变形，从而吸收更多的冲击能，增韧效果提高。而当填料加入量达到某一临界值时，粒子之间过于接近，材料受冲击时产生微裂纹和塑性变形太大，几乎发展成宏观应力开裂，从而使冲击能下降。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (2)

1.一种聚苯乙烯片材，其特征在于，所述聚苯乙烯片材的原料组成按重量份计包括：聚苯乙烯85-90份、黑色母料7-9份、填充剂7-9份、增韧剂6-8份、分散剂0.5-1份、抗静电剂0.1份；所述增韧剂为ABS、SBS、滑石粉按重量比4:3:1混合；所述滑石粉的粒径为50-100nm。
2.一种如权利要求1所述的聚苯乙烯片材的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
（1）将所有原料按照所述重量份充分搅拌得混合物，并将混合物进行干燥处理；
（2）将步骤（1）中干燥后的混合物送入挤出机，通过挤出机经熔融、挤出，熔融温度控制在150℃-180℃；
（3）经过滤器滤除杂质后，将步骤（2）的熔融物送入模头挤出，铸成厚片，模头内温度控制在180℃-200℃；
（4）将步骤（3）的厚片在纵拉伸机上进行预热，预热温度控制在50℃-100℃之间，同时进行纵向拉伸和定型；再将得到的薄膜在横拉伸机上进行预热，预热温度控制在100℃-150℃之间，同时进行横向拉伸和定型，之后对薄片进行修边和测厚；
（5）收卷，在母卷经24-36小时时效处理后分切得到成品。
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