CN108276690A - 一种高强度高抗冲聚苯乙烯的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强度高抗冲聚苯乙烯的制备方法，其特征是：将原料预处理，将成核剂进行表面处理，取干燥后的聚苯乙烯65～92质量份、刚性粒子5～20质量份、表面处理后的成核剂2～10质量份和润滑剂1～5质量份混合成混合料；将混合料加入双螺杆挤出机内，对混合料进行熔融、挤出，再经过冷却、切粒后，干燥，即制得高强度高抗冲聚苯乙烯。本发明制备的高强度高抗冲聚苯乙烯具备优良的抗冲击性能外，突出的加工性能和抗拉、压强度，适用于生产食品包装、电器元件、冰箱内衬、电器外壳、电器设备等制品。

Description

一种高强度高抗冲聚苯乙烯的制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料的制备，涉及一种高强度高抗冲聚苯乙烯的制备方法。本发明制得的高强度高抗冲聚苯乙烯适用于生产食品包装、电器元件、冰箱内衬、电器外壳、电器设备等制品。
背景技术
高抗冲聚苯乙烯(简称HIPS)是针对聚苯乙烯的高脆性而提出来的通过化学或物理方法引入橡胶的高抗冲击强度聚苯乙烯。现有技术集中于通过分散相橡胶或弹性体的用量、尺寸以及相形态调控以提高HIPS的抗冲击性能。然而，现有技术方法必然会降低HIPS的拉伸和抗压强度。例如，采用机械共混法，20％的SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物)使PS(聚苯乙烯)的抗冲击性能提高9陪以上，接近商售HIPS的平均水平，但是抗拉强度降低；随着SBS的用量继续提高，PS的抗冲击强度提高，乃至高于商售HIPS。此时，抗拉强度显著降低，下降了约60％。
刚性粒子增韧作为一种增韧材料的新途径，它在提高PS韧性的同时也提高了材料的强度、刚性及耐热性,同时也改善了材料的加工性能。刚性粒子包括刚性有机粒子和刚性无机粒子两种。以天然橡胶NR为壳，交联的PS或PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)为核的核-壳复合粒子作为刚性有机粒子，将其引入PS基体中，可将PS的韧性提高10余倍。另外，有研究报告，在聚苯乙烯/SBS体系中加入纳米CaCO3(碳酸钙)，不但可保持共混材料的冲击性能，而且进一步提高了共混物的拉伸强度，其物理机械性能达到或超过高抗冲聚苯乙烯的，而且便于配料和加工。
随着汽车、电子电器、机械工业等行业的日益发展，对产品塑料部件的综合力学性能和加工性能的要求越来越高。目前，满足高强度和高韧性的聚苯乙烯材料产品较少，使聚苯乙烯的市场拓展受到一定限制。现有技术中尚未见同时使用(纳米)成核剂和刚性体增韧聚苯乙烯的方法。
发明内容
本发明的目的旨在克服现有技术中的不足，提供一种高强度高抗冲聚苯乙烯的制备方法。本发明利用机械共混技术集成纳米成核剂和刚性体协同效应，提供一种在满足大幅度提高聚苯乙烯抗冲击性能的同时又不影响乃至提高聚苯乙烯的加工性能和强度的简单的高强度高抗冲聚苯乙烯的制备方法。本发明制备的高强度高抗冲聚苯乙烯产品除了具备优良的抗冲击性能外，表现出突出的加工性能和抗拉、压强度。
本发明的内容是：一种高强度高抗冲聚苯乙烯的制备方法，其特征是包括以下步骤：
a、原料预处理：
将聚苯乙烯粒料在55℃～80℃温度下干燥2～4小时，将成核剂(较好的是纳米成核剂粉体)和刚性粒子分别在100℃～130℃温度下干燥2～4小时；取润滑剂待用；
所述成核剂是纳米碳酸钙、凹凸棒(或称镁铝硅酸盐粘土矿物)、纳米二氧化钛、以及纳米氧化铝中的一种或两种以上的混合物；
b、配料、混合：
取成核剂，取成核剂质量0.2％～5％的偶联剂、并将偶联剂配制成质量百分比浓度为0.5～10％的偶联剂的乙醇溶液；
将成核剂和偶联剂的乙醇溶液加入到反应器(例如反应釜、三颈烧瓶)中，搅拌均匀，加热回流8～24小时，抽滤并收集滤饼，将滤饼干燥、研细，制得表面处理后的成核剂，待用；
取干燥后的聚苯乙烯65～92质量份、刚性粒子5～20质量份、表面处理后的成核剂2～10质量份和润滑剂1～5质量份，混合均匀，得混合料；
c、加工：
把混合料倒入混合机中，搅拌混合5min后，将混合料加入至双螺杆挤出机的加料漏斗内；在双螺杆挤出机的喂料段螺杆转速为15～80r/min、主机段螺杆转速为80～100r/min,以及加工温度为140～180℃的条件下，对混合料进行熔融、挤出，再经过冷却、切粒后，粒料于50～100℃温度下干燥4～24小时，即制得高强度高抗冲聚苯乙烯。
本发明的内容中：步骤a中所述刚性粒子可以是上海坤震材料科技有限公司提供的A2520或上海坤震材料科技有限公司提供的A2590；也可以是：天然橡胶NR为壳、交联的PMMA为核的核-壳结构复合粒子(PMMA@NR)，聚丙烯酸丁酯橡胶为核、聚苯乙烯为壳的核-壳结构复合粒子(PBA@PS)，以及天然橡胶NR为核、交联的PS为壳的核-壳结构复合粒子(NR@PS)中的任一种。
本发明的内容中：步骤a中所述润滑剂可以为季戊四醇硬脂酸酯(产品生产企业有：广州嘉德乐生化科技有限公司、聊城市东昌府区瑞祥化工原料有限公司、瑞士龙沙集团等)、聚乙烯蜡(产品生产企业有：美国霍尼韦尔、德国EuroCeras、江西孚美科技发展有限公司等)、以及乙撑双硬脂酰胺(产品生产企业有：日本花王EB-FF、东莞市盛美塑化科技有限公司、印尼P-400等)中的任一种。
本发明的内容中：步骤b中所述偶联剂可以为γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550，沸点216；美国Union Carbide Corp：A-1100，日本信越KBM-903，美国道康宁Z-6011)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570，沸点190；日本信越KBM-503，美国道康宁Z-6030，瓦克GF31)、乙烯基三乙氧基硅烷(A-151，广州维立纳化工有限公司，阿拉丁)、以及钛酸酯偶联剂(产品生产提供企业和牌号有：南京品宁偶联剂有限公司PN-130、上海哈灵生物科技有限公司的异丙基三油酸酰氧基钛酸酯PN-105等)中的任一种。
本发明的内容中：步骤a中所述聚苯乙烯较好的是产品生产提供企业和牌号为宁波台化8250、扬子巴斯夫158K、以及日本电气化学MW-1-301中的任一种。
与现有技术相比，本发明具有下列特点和有益效果：
(1)本发明采用纳米成核剂的异相成核机理，通过减小球晶尺寸的途径提高力学性能；同时采用刚形体代替传统弹性体作为增韧组分，利用冷拉机理提高PS的韧性而不影响其强度；因此，本发明结合纳米成核剂的增韧增强和刚形体的增韧两种作用协效可以获得高强度高抗冲聚苯乙烯；
(2)采用本发明，选用原料安全环保、无毒、不含卤，所得高强度高抗冲聚苯乙烯材料绿色环保、可用于多种领域的制品制备，并且，所得高强度高抗冲聚苯乙烯加工性能良好，制品不受加工方式的限制；
(3)本发明方法不涉及反应型添加剂和共混组分，实现了不影响聚苯乙烯加工性能的前提下制备高强度、高韧性聚苯乙烯材料；方法简便、成分简单、产品性能稳定可控；
(4)本发明利用机械共混技术集成纳米成核剂和刚性体协同效应，提供一种在满足大幅度提高聚苯乙烯抗冲击性能的同时又不影响乃至提高聚苯乙烯的加工性能和强度的简单的高强度高抗冲聚苯乙烯的制备方法；本发明制备的高强度高抗冲聚苯乙烯产品除了具备优良的抗冲击性能外，表现出突出的加工性能和抗拉、弯强度，性能参数为：熔融指数：2.1～7.2g/10mim，抗拉强度43.3～51.6MPa，弯曲强度25～50MPa，悬臂梁缺口冲击强度6.2～23.1MPa；制备的高强度高抗冲聚苯乙烯可用于生产食品包装、电器元件、冰箱内衬、电器外壳、电器设备等制品；
(5)本发明制备工艺简单，工序简便，容易操作，产品性能良好，实用性强。
具体实施方式
下面给出的实施例拟对本发明作进一步说明，但不能理解为是对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员根据上述本发明的内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
实施例1：
一种利用机械共混技术集成纳米成核剂和刚性体协同效应的高强度高抗冲聚苯乙烯的制备方法，包括以下步骤：
a、原料预处理：
将原料聚苯乙烯粒料在55℃温度下干燥4小时，将纳米碳酸钙在130℃温度下干燥4小时；将A2520在130℃温度下干燥4小时；取润滑剂季戊四醇硬脂酸酯待用；
b、配料、混合：
在反应器(例如：三颈烧瓶或反应釜，后同)内完成成核剂的表面处理。向反应器中加入纳米碳酸钙和质量占纳米碳酸钙质量的0.2％的KH-550(KH-550配制为质量百分比浓度为0.5％的乙醇溶液)；搅拌均匀后，加热回流8小时。抽滤并收集滤饼，将滤饼干燥研细，制得表面处理后的成核剂--表面处理后的纳米碳酸钙，待用；
取干燥后的原料聚苯乙烯92质量份、A2520树脂5质量份，表面处理后的纳米碳酸钙2质量份，以及季戊四醇硬脂酸酯1质量份，将全部原料混合均匀，得混合料；
c、加工：
把混合料倒入混合机中，搅拌混合5后，将混合料加入至双螺杆挤出机的加料漏斗内；在双螺杆挤出机的喂料段螺杆转速为60r/min、主机段螺杆转速为100r/min，以及加工温度为180℃的条件下，对混合料进行熔融、挤出，再经过冷却、切粒后，粒料于55℃温度下干燥4小时，即制得高强度高抗冲聚苯乙烯。
实施例2：
一种利用机械共混技术集成纳米成核剂和刚性体协同效应的高强度高抗冲聚苯乙烯的制备方法，包括以下步骤：
a、原料预处理：
将原料聚苯乙烯粒料在80℃温度下干燥4小时，将纳米凹凸棒在110℃温度下干燥4小时；将A2590在110℃温度下干燥4小时；取润滑剂季戊四醇硬脂酸酯待用；
b、配料、混合：
在反应器内完成成核剂的表面处理。向反应器中加入纳米凹凸棒和质量占纳米凹凸棒质量的0.2％的KH-550(KH-550配制为质量百分比浓度为0.5％的乙醇溶液)；搅拌均匀后，加热回流8小时。抽滤并收集滤饼，将滤饼干燥研细，制得表面处理后的成核剂--表面处理后的纳米凹凸棒，待用；
取干燥后的原料聚苯乙烯92质量份、A2590树脂5质量份，表面处理后的纳米凹凸棒2质量份，以及季戊四醇硬脂酸酯1质量份，将全部原料混合均匀，得混合料；
c、加工：
把混合料倒入混合机中，搅拌混合5min后，将混合料加入至双螺杆挤出机的加料漏斗内；在双螺杆挤出机的喂料段螺杆转速为60r/min、主机段螺杆转速为100r/min，以及加工温度为180℃的条件下，对混合料进行熔融、挤出，再经过冷却、切粒后，粒料于55℃温度下干燥4小时，即制得高强度高抗冲聚苯乙烯。
实施例3：
一种利用机械共混技术集成纳米成核剂和刚性体协同效应的高强度高抗冲聚苯乙烯的制备方法，包括以下步骤：
a、原料预处理：
将原料聚苯乙烯粒料在80℃温度下干燥4小时，将纳米二氧化钛在110℃温度下干燥4小时；将PMMA@NR核壳结构树脂在110℃温度下干燥4小时；取润滑剂季戊四醇硬脂酸酯待用；
b、配料、混合：
在反应器内完成成核剂的表面处理。向反应器中加入纳米二氧化钛和质量占纳米二氧化钛质量的0.2％的KH-550(KH-550配制为质量百分比浓度为0.5％的乙醇溶液)；搅拌均匀后，加热回流8小时。抽滤并收集滤饼，将滤饼干燥研细，制得表面处理后的成核剂--表面处理后的纳米凹凸棒，待用；
取干燥后的原料聚苯乙烯74质量份、PMMA@NR核壳结构树脂20质量份，表面处理后的纳米凹凸棒5质量份，以及季戊四醇硬脂酸酯1质量份，将全部原料混合均匀，得混合料；
c、加工：
把混合料倒入混合机中，搅拌混合5min后，将混合料加入至双螺杆挤出机的加料漏斗内；在双螺杆挤出机的喂料段螺杆转速为60r/min、主机段螺杆转速为100r/min，以及加工温度为180℃的条件下，对混合料进行熔融、挤出，再经过冷却、切粒后，粒料于55℃温度下干燥4小时，即制得高强度高抗冲聚苯乙烯。
实施例4：
一种利用机械共混技术集成纳米成核剂和刚性体协同效应的高强度高抗冲聚苯乙烯的制备方法，包括以下步骤：
a、原料预处理：
将原料聚苯乙烯粒料在80℃温度下干燥4小时，将纳米氧化铝在110℃温度下干燥4小时；将PBA@PS核壳结构树脂在110℃温度下干燥4小时；取润滑剂季戊四醇硬脂酸酯待用；
b、配料、混合：
在反应器内完成成核剂的表面处理。向反应器中加入纳米氧化铝和质量占纳米氧化铝质量的0.2％的KH-550(KH-550配制为质量百分比浓度为0.5％的乙醇溶液)；搅拌均匀后，加热回流8小时。抽滤并收集滤饼，将滤饼干燥研细，制得表面处理后的成核剂--表面处理后的纳米氧化铝，待用；
取干燥后的原料聚苯乙烯74质量份、PBA@PS核壳结构树脂20质量份，表面处理后的纳米氧化铝5质量份，以及季戊四醇硬脂酸酯1质量份，将全部原料混合均匀，得混合料；
c、加工：
把混合料倒入混合机中，搅拌混合5min后，将混合料加入至双螺杆挤出机的加料漏斗内；在双螺杆挤出机的喂料段螺杆转速为60r/min、主机段螺杆转速为100r/min，以及加工温度为180℃的条件下，对混合料进行熔融、挤出，再经过冷却、切粒后，粒料于55℃温度下干燥4小时，即制得高强度高抗冲聚苯乙烯。
实施例5：
一种利用机械共混技术集成纳米成核剂和刚性体协同效应的高强度高抗冲聚苯乙烯的制备方法，包括以下步骤：
a、原料预处理：
将原料聚苯乙烯粒料在80℃温度下干燥4小时，将纳米氧化铝在110℃温度下干燥4小时；将NR@PS核壳结构树脂在110℃温度下干燥4小时；取润滑剂季戊四醇硬脂酸酯待用；
b、配料、混合：
在反应器内完成成核剂的表面处理。向反应器中加入纳米氧化铝和质量占纳米氧化铝质量的0.2％的KH-550(KH-550配制为质量百分比浓度为0.5％的乙醇溶液)；搅拌均匀后，加热回流8小时。抽滤并收集滤饼，将滤饼干燥研细，制得表面处理后的成核剂--表面处理后的纳米氧化铝，待用；
取干燥后的原料聚苯乙烯74质量份、NR@PS核壳结构树脂20质量份，表面处理后的纳米氧化铝5质量份，以及季戊四醇硬脂酸酯1质量份，将全部原料混合均匀，得混合料；
c、加工：
把混合料倒入混合机中，搅拌混合5min后，将混合料加入至双螺杆挤出机的加料漏斗内；在双螺杆挤出机的喂料段螺杆转速为60r/min、主机段螺杆转速为100r/min，以及加工温度为180℃的条件下，对混合料进行熔融、挤出，再经过冷却、切粒后，粒料于55℃温度下干燥4小时，即制得高强度高抗冲聚苯乙烯。
实施例6：
一种利用机械共混技术集成纳米成核剂和刚性体协同效应的高强度高抗冲聚苯乙烯的制备方法，包括以下步骤：
a、原料预处理：
将原料聚苯乙烯粒料在80℃温度下干燥4小时，将纳米凹凸棒在110℃温度下干燥4小时；将NR@PS核壳结构树脂在110℃温度下干燥4小时；取润滑剂季戊四醇硬脂酸酯待用；
b、配料、混合：
在反应器内完成成核剂的表面处理。向反应器中加入纳米凹凸棒和质量占纳米凹凸棒质量的1％的A-151(A-151配制为质量百分比浓度为10％的乙醇溶液)；搅拌均匀后，加热回流8小时。抽滤并收集滤饼，将滤饼干燥研细，制得表面处理后的成核剂--表面处理后的纳米凹凸棒，待用；
取干燥后的原料聚苯乙烯84质量份、NR@PS核壳结构树脂10质量份，表面处理后的纳米凹凸棒5质量份，以及季戊四醇硬脂酸酯1质量份，将全部原料混合均匀，得混合料；
c、加工：
把混合料倒入混合机中，搅拌混合5min后，将混合料加入至双螺杆挤出机的加料漏斗内；在双螺杆挤出机的喂料段螺杆转速为100r/min、主机段螺杆转速为400r/min，以及加工温度为220℃的条件下，对混合料进行熔融、挤出，再经过冷却、切粒后，粒料于80℃温度下干燥4小时，即制得高强度高抗冲聚苯乙烯。
实施例7：
一种利用机械共混技术集成纳米成核剂和刚性体协同效应的高强度高抗冲聚苯乙烯的制备方法，包括以下步骤：
a、原料预处理：
将原料聚苯乙烯粒料在80℃温度下干燥4小时，将纳米凹凸棒在110℃温度下干燥4小时；将NR@PS核壳结构树脂在110℃温度下干燥4小时；取润滑剂季戊四醇硬脂酸酯待用；
b、配料、混合：
在反应器内完成成核剂的表面处理。向反应器中加入纳米凹凸棒和质量占纳米凹凸棒质量的1％的A-151(A-151配制为质量百分比浓度为10％的乙醇溶液)；搅拌均匀后，加热回流8小时。抽滤并收集滤饼，将滤饼干燥研细，制得表面处理后的成核剂--表面处理后的纳米凹凸棒，待用；
取干燥后的原料聚苯乙烯79质量份、NR@PS核壳结构树脂15质量份，表面处理后的纳米凹凸棒5质量份，以及季戊四醇硬脂酸酯1质量份，将全部原料混合均匀，得混合料；
c、加工：
把混合料倒入混合机中，搅拌混合5min后，将混合料加入至双螺杆挤出机的加料漏斗内；在双螺杆挤出机的喂料段螺杆转速为100r/min、主机段螺杆转速为400r/min，以及加工温度为220℃的条件下，对混合料进行熔融、挤出，再经过冷却、切粒后，粒料于80℃温度下干燥4小时，即制得高强度高抗冲聚苯乙烯。
实施例8：
一种利用机械共混技术集成纳米成核剂和刚性体协同效应的高强度高抗冲聚苯乙烯的制备方法，包括以下步骤：
a、原料预处理：
将原料聚苯乙烯粒料在80℃温度下干燥4小时，将纳米凹凸棒在110℃温度下干燥4小时；将NR@PS核壳结构树脂在110℃温度下干燥4小时；取润滑剂季戊四醇硬脂酸酯待用；
b、配料、混合：
在反应器内完成成核剂的表面处理。向反应器中加入纳米凹凸棒和质量占纳米凹凸棒质量的1％的A-151(A-151配制为质量百分比浓度为10％的乙醇溶液)；搅拌均匀后，加热回流8小时。抽滤并收集滤饼，将滤饼干燥研细，制得表面处理后的成核剂--表面处理后的纳米凹凸棒，待用；
取干燥后的原料聚苯乙烯79质量份、NR@PS核壳结构树脂15质量份，表面处理后的纳米凹凸棒5质量份，以及季戊四醇硬脂酸酯1质量份，将全部原料混合均匀，得混合料；
c、加工：
把混合料倒入混合机中，搅拌混合5min后，将混合料加入至双螺杆挤出机的加料漏斗内；在双螺杆挤出机的喂料段螺杆转速为80r/min、主机段螺杆转速为300r/min，以及加工温度为240℃的条件下，对混合料进行熔融、挤出，再经过冷却、切粒后，粒料于70℃温度下干燥4小时，即制得高强度高抗冲聚苯乙烯。
上述实施例1-8制备得到高强度高抗冲聚苯乙烯的性能见下表：
实施例9：
一种高强度高抗冲聚苯乙烯的制备方法，包括以下步骤：
a、原料预处理：
将聚苯乙烯粒料在55℃温度下干燥4小时，将成核剂(较好的是纳米成核剂粉体)和刚性粒子分别在100℃温度下干燥4小时；取润滑剂待用；
所述成核剂是纳米碳酸钙、凹凸棒(或称镁铝硅酸盐粘土矿物)、纳米二氧化钛、以及纳米氧化铝中的一种或两种以上的混合物；
b、配料、混合：
取成核剂，取成核剂质量0.2％的偶联剂、并将偶联剂配制成质量百分比浓度为0.5％的偶联剂的乙醇溶液；
将成核剂和偶联剂的乙醇溶液加入到反应器(例如反应釜、三颈烧瓶)中，搅拌均匀，加热回流8小时，抽滤并收集滤饼，将滤饼干燥、研细，制得表面处理后的成核剂，待用；
取干燥后的聚苯乙烯65质量份、刚性粒子5质量份、表面处理后的成核剂2质量份和润滑剂1质量份，混合均匀，得混合料；
c、加工：
把混合料倒入混合机中，搅拌混合5min后，将混合料加入至双螺杆挤出机的加料漏斗内；在双螺杆挤出机的喂料段螺杆转速为15r/min、主机段螺杆转速为80r/min,以及加工温度为140℃的条件下，对混合料进行熔融、挤出，再经过冷却、切粒后，粒料于50℃温度下干燥24小时，即制得高强度高抗冲聚苯乙烯。
实施例10：
一种高强度高抗冲聚苯乙烯的制备方法，包括以下步骤：
a、原料预处理：
将聚苯乙烯粒料在80℃温度下干燥2小时，将成核剂(较好的是纳米成核剂粉体)和刚性粒子分别在130℃温度下干燥2小时；取润滑剂待用；
所述成核剂是纳米碳酸钙、凹凸棒(或称镁铝硅酸盐粘土矿物)、纳米二氧化钛、以及纳米氧化铝中的一种或两种以上的混合物；
b、配料、混合：
取成核剂，取成核剂质量5％的偶联剂、并将偶联剂配制成质量百分比浓度为10％的偶联剂的乙醇溶液；
将成核剂和偶联剂的乙醇溶液加入到反应器(例如反应釜、三颈烧瓶)中，搅拌均匀，加热回流24小时，抽滤并收集滤饼，将滤饼干燥、研细，制得表面处理后的成核剂，待用；
取干燥后的聚苯乙烯92质量份、刚性粒子20质量份、表面处理后的成核剂10质量份和润滑剂5质量份，混合均匀，得混合料；
c、加工：
把混合料倒入混合机中，搅拌混合5min后，将混合料加入至双螺杆挤出机的加料漏斗内；在双螺杆挤出机的喂料段螺杆转速为80r/min、主机段螺杆转速为100r/min,以及加工温度为180℃的条件下，对混合料进行熔融、挤出，再经过冷却、切粒后，粒料于100℃温度下干燥4小时，即制得高强度高抗冲聚苯乙烯。
实施例11：
一种高强度高抗冲聚苯乙烯的制备方法，包括以下步骤：
a、原料预处理：
将聚苯乙烯粒料在73℃温度下干燥3小时，将成核剂(较好的是纳米成核剂粉体)和刚性粒子分别在115℃温度下干燥3小时；取润滑剂待用；
所述成核剂是纳米碳酸钙、凹凸棒(或称镁铝硅酸盐粘土矿物)、纳米二氧化钛、以及纳米氧化铝中的一种或两种以上的混合物；
b、配料、混合：
取成核剂，取成核剂质量2.6％的偶联剂、并将偶联剂配制成质量百分比浓度为5.3％的偶联剂的乙醇溶液；
将成核剂和偶联剂的乙醇溶液加入到反应器(例如反应釜、三颈烧瓶)中，搅拌均匀，加热回流16小时，抽滤并收集滤饼，将滤饼干燥、研细，制得表面处理后的成核剂，待用；
取干燥后的聚苯乙烯78.5质量份、刚性粒子12.5质量份、表面处理后的成核剂6质量份和润滑剂3质量份，混合均匀，得混合料；
c、加工：
把混合料倒入混合机中，搅拌混合5min后，将混合料加入至双螺杆挤出机的加料漏斗内；在双螺杆挤出机的喂料段螺杆转速为48r/min、主机段螺杆转速为90r/min,以及加工温度为160℃的条件下，对混合料进行熔融、挤出，再经过冷却、切粒后，粒料于75℃温度下干燥14小时，即制得高强度高抗冲聚苯乙烯。
实施例12：
一种高强度高抗冲聚苯乙烯的制备方法，包括以下步骤：
a、原料预处理：
将聚苯乙烯粒料在70℃温度下干燥3小时，将成核剂(较好的是纳米成核剂粉体)和刚性粒子分别在120℃温度下干燥3小时；取润滑剂待用；
所述成核剂是纳米碳酸钙、凹凸棒(或称镁铝硅酸盐粘土矿物)、纳米二氧化钛、以及纳米氧化铝中的一种或两种以上的混合物；
b、配料、混合：
取成核剂，取成核剂质量2.2％的偶联剂、并将偶联剂配制成质量百分比浓度为7％的偶联剂的乙醇溶液；
将成核剂和偶联剂的乙醇溶液加入到反应器(例如反应釜、三颈烧瓶)中，搅拌均匀，加热回流20小时，抽滤并收集滤饼，将滤饼干燥、研细，制得表面处理后的成核剂，待用；
取干燥后的聚苯乙烯82质量份、刚性粒子17质量份、表面处理后的成核剂8质量份和润滑剂4质量份，混合均匀，得混合料；
c、加工：
把混合料倒入混合机中，搅拌混合5min后，将混合料加入至双螺杆挤出机的加料漏斗内；在双螺杆挤出机的喂料段螺杆转速为80r/min、主机段螺杆转速为100r/min,以及加工温度为170℃的条件下，对混合料进行熔融、挤出，再经过冷却、切粒后，粒料于80℃温度下干燥11小时，即制得高强度高抗冲聚苯乙烯。
实施例13～19：
一种高强度高抗冲聚苯乙烯的制备方法，包括以下步骤：
a、原料预处理：
将聚苯乙烯粒料在55℃～80℃温度下干燥2～4小时，将成核剂(较好的是纳米成核剂粉体)和刚性粒子分别在100℃～130℃温度下干燥2～4小时；取润滑剂待用；
所述成核剂是纳米碳酸钙、凹凸棒(或称镁铝硅酸盐粘土矿物)、纳米二氧化钛、以及纳米氧化铝中的一种或两种以上的混合物；
b、配料、混合：
取成核剂，取成核剂质量0.2％～5％(实施例13～19分别为：0.5％、1％、1.8％、2.7％、3.5％、4％、4.6％、)的偶联剂、并将偶联剂配制成质量百分比浓度为0.5～10％(实施例13～19分别为：1.8％、3.1％、4.5％、5.8％、7.1％、8.4％、9.2％、)的偶联剂的乙醇溶液；
将成核剂和偶联剂的乙醇溶液加入到反应器(例如反应釜、三颈烧瓶)中，搅拌均匀，加热回流8～24小时，抽滤并收集滤饼，将滤饼干燥、研细，制得表面处理后的成核剂，待用；
取干燥后的聚苯乙烯65～92质量份、刚性粒子5～20质量份、表面处理后的成核剂2～10质量份和润滑剂1～5质量份，混合均匀，得混合料；
各实施例中各组分原料的具体质量份用量见下表：
c、加工：
把混合料倒入混合机中，搅拌混合5min后，将混合料加入至双螺杆挤出机的加料漏斗内；在双螺杆挤出机的喂料段螺杆转速为15～80r/min、主机段螺杆转速为80～100r/min,以及加工温度为140～180℃的条件下，对混合料进行熔融、挤出，再经过冷却、切粒后，粒料于50～100℃温度下干燥4～24小时，即制得高强度高抗冲聚苯乙烯。
上述实施例9～19中：步骤a中所述刚性粒子是上海坤震材料科技有限公司提供的A2520或上海坤震材料科技有限公司提供的A2590；也可以是自制或采用现有技术自制的：天然橡胶NR为壳、交联的PMMA为核的核-壳结构复合粒子(PMMA@NR)，聚丙烯酸丁酯橡胶为核、聚苯乙烯为壳的核-壳结构复合粒子(PBA@PS)，以及天然橡胶NR为核、交联的PS为壳的核-壳结构复合粒子(NR@PS)中的任一种。
上述实施例9～19中：步骤a中所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯(产品生产企业有：广州嘉德乐生化科技有限公司、聊城市东昌府区瑞祥化工原料有限公司、瑞士龙沙集团等)、聚乙烯蜡(产品生产企业有：美国霍尼韦尔、德国EuroCeras、江西孚美科技发展有限公司等)、以及乙撑双硬脂酰胺(产品生产企业有：日本花王EB-FF、东莞市盛美塑化科技有限公司、印尼P-400等)中的任一种。
上述实施例9～19中：步骤b中所述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550，沸点216；美国Union Carbide Corp：A-1100，日本信越KBM-903，美国道康宁Z-6011)、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570，沸点190；日本信越KBM-503，美国道康宁Z-6030，瓦克GF31)、乙烯基三乙氧基硅烷(A-151，广州维立纳化工有限公司，阿拉丁)、以及钛酸酯偶联剂(产品生产提供企业和牌号有：南京品宁偶联剂有限公司PN-130、上海哈灵生物科技有限公司的异丙基三油酸酰氧基钛酸酯PN-105等)中的任一种。
上述实施例9～19中：步骤a中所述聚苯乙烯较好的是产品生产提供企业和牌号为宁波台化8250、扬子巴斯夫158K、以及日本电气化学MW-1-301中的任一种。
上述实施例中：所采用的各原料均为市售产品。
上述实施例中：所采用的百分比例中，未特别注明的，均为质量(重量)百分比例或本领域技术人员公知的百分比例；所述质量(重量)份可以均是克或千克。
上述实施例中：各步骤中的工艺参数(温度、时间、浓度、转速等)和各组分用量数值等为范围的，任一点均可适用。
本发明内容及上述实施例中未具体叙述的技术内容同现有技术。
本发明不限于上述实施例，本发明内容所述均可实施并具有所述良好效果。

Claims (6)

1.一种高强度高抗冲聚苯乙烯的制备方法，其特征是包括以下步骤：
a、原料预处理：
将聚苯乙烯粒料在55℃～ 80℃温度下干燥2～4小时，将成核剂和刚性粒子分别在100℃～ 130℃温度下干燥2～4小时；取润滑剂待用；
所述成核剂是纳米碳酸钙、凹凸棒、纳米二氧化钛、以及纳米氧化铝中的一种或两种以上的混合物；
b、配料、混合：
取成核剂，取成核剂质量0.2%～5% 的偶联剂、并将偶联剂配制成质量百分比浓度为0.5～ 10%的偶联剂的乙醇溶液；
将成核剂和偶联剂的乙醇溶液加入到反应器中，搅拌均匀，加热回流8～24小时，抽滤并收集滤饼，将滤饼干燥、研细，制得表面处理后的成核剂，待用；
取干燥后的聚苯乙烯65～92质量份、刚性粒子5～20质量份、表面处理后的成核剂2～10质量份和润滑剂1～5质量份，混合均匀，得混合料；
c、加工：
把混合料倒入混合机中，搅拌混合5min后，将混合料加入至双螺杆挤出机的加料漏斗内；在双螺杆挤出机的喂料段螺杆转速为15～80r/min、主机段螺杆转速为80～100r/min,以及加工温度为140～180℃的条件下，对混合料进行熔融、挤出，再经过冷却、切粒后，粒料于50～100℃温度下干燥4～24小时，即制得高强度高抗冲聚苯乙烯。
2.按权利要求1所述高强度高抗冲聚苯乙烯的制备方法，其特征是：步骤a中所述刚性粒子是上海坤震材料科技有限公司提供的A2520或上海坤震材料科技有限公司提供的A2590。
3.按权利要求1或2所述高强度高抗冲聚苯乙烯的制备方法，其特征是：步骤a中所述润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯、聚乙烯蜡、以及乙撑双硬脂酰胺中的任一种。
4.按权利要求1或2所述高强度高抗冲聚苯乙烯的制备方法，其特征是：步骤b中所述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、以及钛酸酯偶联剂中的任一种。
5.按权利要求3所述高强度高抗冲聚苯乙烯的制备方法，其特征是：步骤b中所述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、以及钛酸酯偶联剂中的任一种。
6.按权利要求1或2所述高强度高抗冲聚苯乙烯的制备方法，其特征是：步骤a中所述聚苯乙烯是产品生产提供企业和牌号为宁波台化8250、扬子巴斯夫158K、以及日本电气化学MW-1-301中的任一种。
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