CN107118486A - 军用包装材料用超高抗冲聚苯乙烯改性塑料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种军用包装材料用超高抗冲聚苯乙烯改性塑料及其制备方法，由下列重量份的原料制成：HIPS 70‑80份、线型苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物10‑15份、星型苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物5‑8份、环烷油5‑8份、EPS 0.3‑0.7份、抗氧化剂0.3‑0.7份。本发明通过在市售HIPS中添入具有不同微观结构的线型苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物和星型苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物作为增韧材料添加物，使改性后的材料具有抗冲击性强、弯曲强度高等特点。

Description

军用包装材料用超高抗冲聚苯乙烯改性塑料及其制备方法
技术领域
本发明属于塑料改性技术领域，尤其涉及军用包装材料用超高抗冲聚苯乙烯改性塑料及其制备方法。
背景技术
聚苯乙烯(PS)包括普通聚苯乙烯、发泡聚苯乙烯(EPS)、高抗冲聚苯乙烯(HIPS)及间规聚苯乙烯(SPS)。普通聚苯乙烯树脂为无毒，无臭，无色的透明颗粒，似玻璃状脆性材料，其制品具有极高的透明度，透光率可达90％以上，电绝缘性能好，易着色，加工流动性好，刚性好，此外还具有表面硬度高及耐化学腐蚀性好等优点。
普通聚苯乙烯的不足之处在于性脆，冲击强度低，易出现应力开裂等，而市售的高抗冲聚苯乙烯(HIPS)抗冲强度只能达到10KJ/m2左右，离军用包装材料(如手榴弹箱材料)性能要求还有很大差距。
发明内容
为了使聚苯乙烯能够达到军用包装抗冲强度，本发明提供一种使用安全、抗冲击性强、弯曲强度高、表面硬度高的军用包装材料用超高抗冲聚苯乙烯改性塑料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为，军用包装材料用超高抗冲聚苯乙烯改性塑料，由下列重量份的原料制成：
HIPS 70-80份、线型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物10-15份、星型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物5-8份、环烷油5-8份、EBS 0.3-0.7份、抗氧化剂0.3-0.7份。
军用包装材料用超高抗冲聚苯乙烯改性塑料制备方法包括以下步骤：
S1、将线型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、星型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、环烷油加入高速搅拌机中搅拌；
S2、待环烷油完全吸收后，再将HIPS、EPS、抗氧化剂加入高速搅拌机中搅拌；
S3、将搅拌好的混合料经双螺杆挤出机挤出、成型并切粒。
作为优选，所述步骤S1中，高速搅拌机的转速控制在300-400r/min，搅拌温度70-90℃，搅拌时间2-4分钟。
作为优选，所述步骤S2中，高速搅拌机的搅拌时间为1-2分钟。
作为优选，所述步骤S3中，双螺杆挤出机的螺杆转速控制在300-350r/min，双螺杆挤出机的挤出温度为170-210℃。
作为优选，所述步骤S3中，双螺杆挤出机的挤出物在10-40℃的冷水中冷却成型、切粒。
本发明的有益效果：本发明通过在市售HIPS中添入具有不同微观结构的线型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和星型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物作为增韧材料添加物，使改性后的材料具有使用安全、抗冲击性强、弯曲强度高、表面硬度高等特点；本发明提出的制备过程，加工成本低，制备工艺简单、参数易控，生产过程安全环保，适合大规模的工业化生产。
具体实施方式
下面给出实施例并对本发明做进一步说明。
实施例1：
军用包装材料用超高抗冲聚苯乙烯改性塑料，由下列重量份的原料制成：
HIPS 80份、线型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物10份、星型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物5份、环烷油5份、EPS 0.5份、抗氧化剂0.5份。
其中，HIPS为市售，选取了市售中等熔指的HIPS为基料，HIPS的性能如下表所示：
军用包装材料用超高抗冲聚苯乙烯改性塑料制备方法，包括以下步骤：
S1、将线型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、星型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、环烷油加入高速搅拌机中搅拌，转速控制在300-400r/min，搅拌温度70-90℃，搅拌时间2-4分钟；
S2、待环烷油完全吸收后，再将HIPS、EPS、抗氧化剂加入高速搅拌机中搅拌，搅拌1-2分钟；
S3、将搅拌好的混合料经双螺杆挤出机挤出、成型并切粒，螺杆采用高剪切组合，螺杆转速控制在300-350r/min，挤出温度170-210℃，挤出物在10-40℃的冷水中冷却成型、切粒，即制成超高抗冲聚苯乙烯改性塑料。
经测试，制成的超高抗冲聚苯乙烯改性塑料性能如下表所示：
从该表中可以看出，制成的超高抗冲聚苯乙烯改性塑料，其冲击强度达到27.6KJ/㎡，符合军用包装材料对冲击强度的要求。
实施例2：
军用包装材料用超高抗冲聚苯乙烯改性塑料，由下列重量份的原料制成：
HIPS 75份、线型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物11份、星型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物7份、环烷油7份、EPS 0.5份、抗氧化剂0.5份。
其中，HIPS为市售，选取了市售中等熔指的HIPS为基料，HIPS的性能如下表所示：
军用包装材料用超高抗冲聚苯乙烯改性塑料制备方法，包括以下步骤：
S1、将线型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、星型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、环烷油加入高速搅拌机中搅拌，转速控制在300-400r/min，搅拌温度70-90℃，搅拌时间2-4分钟；
S2、待环烷油完全吸收后，再将HIPS、EPS、抗氧化剂加入高速搅拌机中搅拌，搅拌1-2分钟；
S3、将搅拌好的混合料经双螺杆挤出机挤出、成型并切粒，螺杆采用高剪切组合，螺杆转速控制在300-350r/min，挤出温度170-210℃，挤出物在10-40℃的冷水中冷却成型、切粒，即制成超高抗冲聚苯乙烯改性塑料。
经测试，制成的超高抗冲聚苯乙烯改性塑料性能如下表所示：
从该表中可以看出，制成的超高抗冲聚苯乙烯改性塑料，其冲击强度达到35.8KJ/㎡，符合军用包装材料对冲击强度的要求，此外，熔融指数达到5.2g/10min，在生产大尺寸产品如军用手榴弹箱时，受限于产品尺寸和模具设计，材料熔融指数需在3.8g/10min以上才能顺利成型，本实施例所制成的材料符合此要求。
上述实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和/或范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和/或改进，均应落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.军用包装材料用超高抗冲聚苯乙烯改性塑料，其特征在于:由下列重量份的原料制成：HIPS 70-80份、线型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物10-15份、星型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物5-8份、环烷油5-8份、EPS 0.3-0.7份、抗氧化剂0.3-0.7份。
2.如权利要求1所述的军用包装材料用超高抗冲聚苯乙烯改性塑料的制备方法，其特征在于:包括以下步骤：
S1、将线型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、星型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯
嵌段共聚物、环烷油加入高速搅拌机中搅拌；
S2、待环烷油完全吸收后，再将HIPS、EBS、抗氧化剂加入高速搅拌机中搅
拌；
S3、将搅拌好的混合料经双螺杆挤出机挤出、成型并切粒。
3.如权利要求2所述的军用包装材料用超高抗冲聚苯乙烯改性塑料的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，高速搅拌机的转速控制在300-400 r/min，搅拌温度 70-90℃，搅拌时间 2-4 分钟。
4.如权利要求2所述的军用包装材料用超高抗冲聚苯乙烯改性塑料的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，高速搅拌机的搅拌时间为1-2分钟。
5.如权利要求2所述的军用包装材料用超高抗冲聚苯乙烯改性塑料的制备
方法，其特征在于：所述步骤S3中，双螺杆挤出机螺杆转速控制在300-350r/min，双螺杆挤出机的挤出温度为170-210℃。
6.如权利要求2所述的军用包装材料用超高抗冲聚苯乙烯改性塑料的制备方法，其特征在于：所述步骤S3中，双螺杆挤出机的挤出物在10-40℃的冷水中冷却成型、切粒。
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