CN111234117A - 一种高光泽改性聚苯乙烯及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高光泽改性聚苯乙烯及其制备方法,属于高分子材料领域,其制备方法包括:提供苯乙烯单体作为连续相;提供混合橡胶颗粒作为弹性体;提供α‑磷酸锆、α‑甲基苯乙烯、仲丁醇铝作为分散剂;以及,在过氧化物引发剂存在的条件下,上述连续相与弹性体、分散剂发生聚合反应,制得改性聚苯乙烯。本发明提供的制备方法能提高抗冲击韧性和表面光泽度,提升耐热变形性和耐热抗冲击性,转化率和原料利用率高,能耗低;所制高光泽改性聚苯乙烯中含有粒径偏小、分布范围宽的弹性体,表现出60°角光泽度不低于90%,兼具高光泽度和高抗冲性,在较高温度下仍能保持高的抗冲击能力;所制高光泽改性聚苯乙烯用于制备塑料制品。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料领域,具体涉及一种高光泽改性聚苯乙烯及其制备方法。
背景技术
聚苯乙烯系树脂是五大通用型合成树脂之一,产量仅次于聚乙烯、聚氯乙烯和聚丙烯而居第四位。通用型聚苯乙烯(GPPS)因其分子及聚集态结构决定其为刚硬的脆性材料,在应力作用下易脆性断裂,具有冲击强度低、耐环境应力开裂和耐热性差等缺点,使其应用受到了限制。
为了拓宽应用领域,在聚苯乙烯生产过程,通过各种途径引入橡胶生产高抗冲聚苯乙烯(HI PS),提高产品的韧性。由于橡胶改性的高抗冲聚苯乙烯比通用型聚苯乙烯具有较高的抗冲性能而广泛用于家电和办公设备外壳,也用于制造各类制冷设备的塑料件。随着我国家用电器工业的发展,许多塑料制件尺寸增大,并由原来的消光型表面转变成光滑的彩色表面。因此,对制件的加工流动性和表面光泽度提出了更高的要求。
由于HI PS引入橡胶改善了材料的韧性的同时,分散于聚苯乙烯基体中的橡胶颗粒的粒径大小和分布影响了聚合物的综合性能,尤其较大的橡胶粒子对光的散射作用使得产品表面光泽度下降,一定程度上限制了产品的用途。通常地,分散在聚苯乙烯基体中的橡胶颗粒越小,则表面光泽越好,但抗冲击强度差。虽然也有通过喷涂底漆方法使HI PS制品在不损失冲击性能的同时,使其表面具有较高的光泽度,但随之也会带来一些问题,如:增加成本、底漆中溶剂挥发造成的污染等。因此,如何实现HI PS产品冲击性能和表面光泽性能之间的平衡成为近年来聚苯乙烯研究的热点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能提高抗冲击韧性和表面光泽度,提升耐热变形性和耐热抗冲击性,转化率和原料利用率高,能耗低;产物中含有粒径偏小、分布范围宽的弹性体,表现出60°角光泽度不低于90%的高光泽改性聚苯乙烯的制备方法。
本发明为实现上述目的所采取的技术方案为:
一种高光泽改性聚苯乙烯的制备方法,包括:
提供苯乙烯单体作为连续相;
提供混合橡胶颗粒作为弹性体,上述混合橡胶颗粒与苯乙烯单体的重量比为:1:8-15;;
提供α-磷酸锆、α-甲基苯乙烯、仲丁醇铝作为分散剂,上述分散剂的用量为聚合反应体系总重量的0.01-1%;以及,
在过氧化物引发剂存在的条件下,上述连续相与弹性体、分散剂发生聚合反应,制得改性聚苯乙烯。
上述制备方法向苯乙烯中引入橡胶作为弹性体形成聚合物,弹性体提供了高的抗冲击韧性,同时分散剂提供了高的耐热变形性和耐热抗冲击性,更优异的是,制得的聚合产物改性聚苯乙烯中含有粒径偏小、分布范围宽的弹性体,提供了更高的光泽度;制备方法步骤简单,转化率和原料利用率高,能耗低,达到了节约资源和环保的目的。
本发明一些实施方案中,混合橡胶颗粒中包括甲基乙烯基硅橡胶和聚丁二烯橡胶,上述聚丁二烯橡胶为顺式结构含量为90wt%以上的高顺式聚丁二烯橡胶和顺式结构含量为15-35wt%的低顺式聚丁二烯橡胶。橡胶颗粒能缓冲和释放改性聚苯乙烯材料受到的外部应力,使改性聚苯乙烯材料变得柔韧不易断裂,使其具有相对高的抗冲特性。
优选的实施方案中,混合橡胶颗粒具有不同的平均粒径,具体如下:平均粒径为0.05-0.5μm,其含量为混合橡胶总重量的1-20%;平均粒径为0.5-2.5μm,其含量为混合橡胶总重量的10-65%;平均粒径为2.5-4.5μm,其含量为混合橡胶总重量的20-40%。大粒径橡胶颗粒能提供高的抗冲击能力,橡胶颗粒粒径减小能提高材料的光泽度,因此,不同粒径的橡胶粒子分布在改性聚苯乙烯材料中,能使得材料兼具高的表面光泽度和高的抗冲击强度。
更优选的实施方案中,混合橡胶颗粒中甲基乙烯基硅橡胶、高顺式聚丁二烯橡胶和低顺式聚丁二烯橡胶的重量比为1:2-5:1-3。
本发明一些实施方案中,分散剂中包括的α-磷酸锆、α-甲基苯乙烯、仲丁醇铝的重量比为0.5-1:7.5-9:0.1-0.3。分散剂成分如α-甲基苯乙烯和仲丁醇铝能与聚苯乙烯分子链缠绕形成柔性界面层,α-磷酸锆和仲丁醇铝利用电子配位介入聚合体系,能提高橡胶在聚合体系中的分散度,避免橡胶自聚形成粒径更大、分布范围更窄的弹性体,而是在产物中形成粒径偏小、分布范围宽的弹性体,进而在不影响抗冲击性能的情况下,提供更高的光泽度。更意想不到,分散剂加入能提升产物的耐热性能,使得改性聚苯乙烯的维卡软化温度由89℃提升至100℃以上,也促使改性聚苯乙烯在较高温度下表现出较持续的高的抗冲击能力。
本发明一些实施方案中,过氧化物引发剂的用量为聚合反应体系总重量的0.01-0.5%。
本发明一些实施方案中,聚合反应是发生在剪切力场下,并以阶梯式温度为基准进行的三级聚合反应;剪切力场由搅拌速率为20-100r/mi n的搅拌反应器提供。先通过一级、二级的预聚反应,再进行最终聚合反应,能使得反应转化率高,提高原料利用率,避免了更多级聚合的能耗和资源浪费。
优选的实施方案中,三级聚合反应的反应条件如下:
一级反应温度为90-108℃,反应时间为0.5-2h,苯乙烯单体的总转化率控制为4-10%;
二级反应温度为125-145℃,反应时间为2.5-3h,苯乙烯单体的总转化率控制为35-50%;
三级反应温度为165-180℃,反应时间为2-8h,苯乙烯单体的总转化率控制为不低于88%。
本发明还提供由上述制备方法制得的高光泽改性聚苯乙烯。本发明中制得改性聚苯乙烯兼具高光泽度和高抗冲性,还具有品质高、稳定性好、耐热变形性优的特点,同时在较高温度下仍能保持高的抗冲击能力,扩大了聚苯乙烯及改性聚苯乙烯材料的应用范围。
本发明一些实施方案中,改性聚苯乙烯的60°角光泽度不低于90%,缺口冲击强度为10-16KJ/m2。
为了进一步说明上述制备方法制得的高光泽改性聚苯乙烯的用途,本发明提供一种塑料制品,由上述制备方法制得的高光泽改性聚苯乙烯制备得到。上述塑料制品通过注塑、挤出和吹塑法制备得到任何类型的成型体。
本发明的有益效果为:
1)本发明中向苯乙烯中引入橡胶作为弹性体,提供了高的抗冲击韧性,同时利用分散剂提供了高的耐热变形性和耐热抗冲击性,制备方法步骤简单,转化率和原料利用率高,能耗低,达到了节约资源和环保的目的;2)上述方法制得的改性聚苯乙烯中含有粒径偏小、分布范围宽的弹性体,提供了60°角光泽度不低于90%的高光泽度和高抗冲性,具有品质高、稳定性好的特点,扩大了聚苯乙烯及改性聚苯乙烯材料的应用范围;3)上述方法制得的改性聚苯乙烯能通过注塑、挤出和吹塑法制备得到任何类型的塑料制品。
本发明采用了上述技术方案提供一种高光泽改性聚苯乙烯及其制备方法,弥补了现有技术的不足,设计合理,操作方便。
附图说明
图1为试验例2不同高光泽改性聚苯乙烯中橡胶粒径分布图;
图2为试验例3中不同高光泽改性聚苯乙烯的无缺口冲击强度与氙灯加速老化时间的关系示意图;
图3为试验例3中不同高光泽改性聚苯乙烯经氙灯加速老化28d后的色差值变化示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施方式和附图对本发明的技术方案作进一步详细描述:
在本发明范围内,将“高光泽”理解为是指根据D I N67530在60°的测量角下,以反射确定的优选至少90%的光泽度,或在20°测量角下至少95%的光泽度。
一种高光泽改性聚苯乙烯的制备方法,包括:
提供苯乙烯单体作为连续相;
提供混合橡胶颗粒作为弹性体,上述混合橡胶颗粒与苯乙烯单体的重量比为:1:8-15;;
提供α-磷酸锆、α-甲基苯乙烯、仲丁醇铝作为分散剂,上述分散剂的用量为聚合反应体系总重量的0.01-1%;以及,
在过氧化物引发剂存在的条件下,上述连续相与弹性体、分散剂发生聚合反应,制得改性聚苯乙烯。
上述制备方法向苯乙烯中引入橡胶作为弹性体形成聚合物,弹性体提供了高的抗冲击韧性,同时分散剂提供了高的耐热变形性和耐热抗冲击性,更优异的是,制得的聚合产物改性聚苯乙烯中含有粒径偏小、分布范围宽的弹性体,提供了更高的光泽度;制备方法步骤简单,转化率和原料利用率高,能耗低,达到了节约资源和环保的目的。
本发明一些实施方案中,混合橡胶颗粒中包括甲基乙烯基硅橡胶和聚丁二烯橡胶,上述聚丁二烯橡胶为顺式结构含量为90wt%以上的高顺式聚丁二烯橡胶和顺式结构含量为15-35wt%的低顺式聚丁二烯橡胶。橡胶颗粒能缓冲和释放改性聚苯乙烯材料受到的外部应力,使改性聚苯乙烯材料变得柔韧不易断裂,使其具有相对高的抗冲特性。
优选的实施方案中,混合橡胶颗粒具有不同的平均粒径,具体如下:平均粒径为0.05-0.5μm,其含量为混合橡胶总重量的1-20%;平均粒径为0.5-2.5μm,其含量为混合橡胶总重量的10-65%;平均粒径为2.5-4.5μm,其含量为混合橡胶总重量的20-40%。大粒径橡胶颗粒能提供高的抗冲击能力,橡胶颗粒粒径减小能提高材料的光泽度,因此,不同粒径的橡胶粒子分布在改性聚苯乙烯材料中,能使得材料兼具高的表面光泽度和高的抗冲击强度。
更优选的实施方案中,混合橡胶颗粒中甲基乙烯基硅橡胶、高顺式聚丁二烯橡胶和低顺式聚丁二烯橡胶的重量比为1:2-5:1-3。
本发明一些实施方案中,分散剂中包括的α-磷酸锆、α-甲基苯乙烯、仲丁醇铝的重量比为0.5-1:7.5-9:0.1-0.3。分散剂成分如α-甲基苯乙烯和仲丁醇铝能与聚苯乙烯分子链缠绕形成柔性界面层,α-磷酸锆和仲丁醇铝利用电子配位介入聚合体系,能提高橡胶在聚合体系中的分散度,避免橡胶自聚形成粒径更大、分布范围更窄的弹性体,而是在产物中形成粒径偏小、分布范围宽的弹性体,进而在不影响抗冲击性能的情况下,提供更高的光泽度。更意想不到,分散剂加入能提升产物的耐热性能,使得改性聚苯乙烯的维卡软化温度由89℃提升至100℃以上,也促使改性聚苯乙烯在较高温度下表现出较持续的高的抗冲击能力。
本发明一些实施方案中,过氧化物引发剂的用量为聚合反应体系总重量的0.01-0.5%。更具体的,过氧化物引发剂选自过硫酸钾、过氧化二异丙苯、过氧化氢异丙苯、过氧化二苯甲酰、过氧二叔丁基中的一种或多种。
在另一些更优选的实施方案中,还向聚合反应体系提供了一种增益剂,上述增益剂的用量为聚合反应体系总重量的0.01-0.05%,该增益剂中含有45-65wt%的三异丙氧基钬和35-55wt%的叔丁基二苯基氯硅烷。增益剂的添加在聚合物中能打断聚丁二烯链段中苯环由基态到激发单线态、三线态的跃迁途径,有效阻止材料发生光氧化反应,从而使得改性聚苯乙烯在宏观上表现出优异的抗光老化性和耐候性,在紫外线作用下更表现出优异的抗黄化抗色变能力。
本发明一些实施方案中,聚合反应是发生在剪切力场下,并以阶梯式温度为基准进行的三级聚合反应;剪切力场由搅拌速率为20-100r/mi n的搅拌反应器提供。先通过一级、二级的预聚反应,再进行最终聚合反应,能使得反应转化率高,提高原料利用率,避免了更多级聚合的能耗和资源浪费。
优选的实施方案中,三级聚合反应的反应条件如下:
一级反应温度为90-108℃,反应时间为0.5-2h,苯乙烯单体的总转化率控制为4-10%;
二级反应温度为125-145℃,反应时间为2.5-3h,苯乙烯单体的总转化率控制为35-50%;
三级反应温度为165-180℃,反应时间为2-8h,苯乙烯单体的总转化率控制为不低于88%。
本发明还提供由上述制备方法制得的高光泽改性聚苯乙烯。本发明中制得改性聚苯乙烯兼具高光泽度和高抗冲性,还具有品质高、稳定性好、耐热变形性优的特点,同时在较高温度下仍能保持高的抗冲击能力,扩大了聚苯乙烯及改性聚苯乙烯材料的应用范围。
本发明一些实施方案中,改性聚苯乙烯的60°角光泽度不低于90%,缺口冲击强度为10-16KJ/m2。
为了进一步说明上述制备方法制得的高光泽改性聚苯乙烯的用途,本发明提供一种塑料制品,由上述制备方法制得的高光泽改性聚苯乙烯制备得到。上述塑料制品通过注塑、挤出和吹塑法制造得到任何类型的成型体。上述成型体的实例不限于:薄膜、所有种类的外壳部件,例如用于家用电器,如榨汁机、咖啡机、搅拌机;用于办公器材,如显示器、平板显示器、笔记本电脑、打印机、复印机;用于建筑领域(室内和室外应用)的板材、管材、电气安装管道、窗户、门和其它型材,以及电气-和电子部件如开关、插头和插座,以及用于营业用车辆,尤其是用于汽车领域的车身-和内部部件。
在另一些优选地实施方式中,上述塑料制品的原料中包括高光泽改性聚苯乙烯和添加剂,上述添加剂的实例不限于:防老剂,光亮剂,抗氧化剂,阻燃剂,脱模剂,抗静电剂,具有抗菌作用的添加剂,红外线吸收剂,荧光添加剂以及染料或颜料等。
本发明及实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术,在此不作详细叙述。
应当理解,前面的描述应被认为是说明性或示例性的而非限制性的,本领域普通技术人员可以在所附权利要求的范围和精神内进行改变和修改。特别地,本发明覆盖了具有来自上文和下文所述的不同实施方案的特征的任何组合的其他实施方案,而本发明的范围并不限制于在以下具体实例中。
实施例1:
一种高光泽改性聚苯乙烯的制备方法,具体包括以下步骤:
(1)进料液的准备:将分散剂与3倍量的矿物油混合均匀,然后将混合物加入苯乙烯单体中,再向苯乙烯单体中加入混合橡胶颗粒,搅拌均匀,在35℃下溶胀2h,然后向上述混合体系中添加占聚合反应体系总重量0.05%的过氧化二苯甲酰和占苯乙烯单体重量20%的乙苯溶剂,混匀后得到进料液,上述分散剂的用量为聚合反应体系总重量的0.05%,混合橡胶颗粒与苯乙烯单体的重量比为:1:12.5;
(2)聚合反应:将进料液送入反应器中,用氮气将反应器内空气置换,然后于搅拌速率为30r/mi n、温度为98℃的条件下反应1.5h,聚合至一级转化率为10%,然后于搅拌速率为60r/mi n、温度为135℃的条件下反应2h,聚合至二级转化率为45%,然后于搅拌速率为50r/mi n、温度为175℃的条件下反应6.5h,聚合至三级转化率为90%;
(3)脱挥:将聚合体系排出并送入235℃的脱挥器中,在真空状态下迅速闪蒸,脱除未反应的单体及溶剂,所得产物再经冷却、造粒、制样,得到高光泽改性聚苯乙烯。
上述步骤(1)中分散剂为重量比为0.5:8.8:0.2的α-磷酸锆、α-甲基苯乙烯和仲丁醇铝;混合橡胶颗粒中包括甲基乙烯基硅橡胶、顺式结构含量为92wt%的高顺式聚丁二烯橡胶和顺式结构含量为15wt%的低顺式聚丁二烯橡胶,其重量比为1:4.5:1.5,上述混合橡胶颗粒具有不同的平均粒径,具体如下:平均粒径为0.05-0.5μm,其含量为混合橡胶总重量的13.5%;平均粒径为0.5-2.5μm,其含量为混合橡胶总重量的63.5%;平均粒径为2.5-4.5μm,其含量为混合橡胶总重量的23%。
实施例2:
一种高光泽改性聚苯乙烯的制备方法,重复实施例1的操作步骤,不同的是:
步骤(1)中矿物油中添加分散剂后,还添加有占聚合反应体系总重量0.05%的增益剂,上述增益剂中含有55wt%的三异丙氧基钬和45wt%的叔丁基二苯基氯硅烷。
对比例1:
一种高光泽改性聚苯乙烯的制备方法,重复实施例1的操作步骤,不同的是:
步骤(1)中分散剂为重量比为0.5:8.8的α-磷酸锆和α-甲基苯乙烯,未添加仲丁醇铝。
对比例2:
一种高光泽改性聚苯乙烯的制备方法,重复实施例1的操作步骤,不同的是:
步骤(1)中分散剂为重量比为8.8:0.2的α-甲基苯乙烯和仲丁醇铝,未添加α-磷酸锆。
对比例3:
一种高光泽改性聚苯乙烯的制备方法,重复实施例1的操作步骤,不同的是:
步骤(1)中分散剂为α-甲基苯乙烯,未添加α-磷酸锆和仲丁醇铝。
对比例4:
一种高光泽改性聚苯乙烯的制备方法,重复实施例2的操作步骤,不同的是:
步骤(1)中增益剂为三异丙氧基钬,未添加叔丁基二苯基氯硅烷。
对比例5:
一种高光泽改性聚苯乙烯的制备方法,重复实施例2的操作步骤,不同的是:
步骤(1)中增益剂为叔丁基二苯基氯硅烷,未添加三异丙氧基钬。
试验例1:
高光泽改性聚苯乙烯的性能测试
试验样品:实施例1、对比例1-3所制的高光泽改性聚苯乙烯,以某市售的H I PS材料为对照组。并将各试验样品采用双模注塑,制成尺寸为60mm×60mm、厚度为10mm的试验样片,然后将样片置于23℃、相对湿度为50%的条件下48h后进行测试,测试不加盖覆盖物。
测试方法及标准:光泽度:按照GB/T8807-1988《塑料镜面光泽试验方法》测试,测试角为60°。悬臂梁缺口冲击强度:按照GB/T1843-1996测定,缺口为A型缺口,测试温度分别为23℃、75℃。拉伸性能测试:按照GB1040-92测定,拉伸速度为30mm/mi n。热性能测试:按GB1634-79标准进行,负荷为(683+278+50)克,升温速度为12℃/mi n。其测试结果如下表1所示。
表1高光泽改性聚苯乙烯的性能测试结果
由上表可知,实施例1表现出高光泽度、高抗冲击强度和高的耐热性能,具体的,实施例1与对照组的光泽度表现差异不明显,但实施例1表现出更高的抗冲击强度和更高的维卡软化点温度,在抗冲击性能和耐热性能上优于对照组;实施例1与对比例1-3比较发现,在23℃下的抗冲击强度之间差异不显著,但在75℃下各试样的抗冲击强度均表现出不同程度的下降,其中实施例1的下降程度最低,表现出在较高温度下持续保持了较高的抗冲击强度,且实施例1还表现出更高的光泽度和耐热能力,在实际应用中具有更广的范围和更深的前景,也说明实施例1的制备方法,尤其是分散剂的添加使得产物的光泽度和耐热性能显著增加,能促使改性聚苯乙烯在较高温度下表现出较持续的高的抗冲击能力,有利于扩展其使用范围。
试验例2:
高光泽改性聚苯乙烯中橡胶颗粒粒径分布测试
试验样品:实施例1、对比例1-3所制的高光泽改性聚苯乙烯。
测试方法:采用激光粒度分析仪测定样品中橡胶颗粒粒径:将少量样品用丁酮溶解后,以丁酮为流动相,测定橡胶颗粒的粒径及其分布。测定结果如图1所示。
图1为试验例2不同高光泽改性聚苯乙烯中橡胶粒径分布图。由图可知,实施例1中表现出粒径偏小、分布范围宽的分布趋势,橡胶颗粒自聚现象不明显;对比例3则表现出较强烈的自聚现象,粒径分布趋势为粒径更大、分布范围更窄;对比例1和2则表现出不同程度的自聚现象,粒径分布范围较窄;实施例1中橡胶颗粒的粒径分布趋势较均匀,能在不影响抗冲击性能的情况下,提供给产物改性聚苯乙烯以更高的光泽度,更具有施用价值。
试验例3:
高光泽改性聚苯乙烯的抗老化测试
试验样品:实施例1和2、对比例4和5所制的高光泽改性聚苯乙烯,以某市售的H IPS材料为对照组。
(1)抗光老化性和耐候性测试:按照GB/T16422.2-1999塑料光源曝露试验标准,采用氙灯气候试验机对试样进行自然气候模拟加速老化试验,加速老化实验时间为28d,并按照GB/T1043-1993标准,每间隔7d用冲击试验机对老化前后的样条进行力学性能分析。其测定结果如图2所示。
图2为试验例3中不同高光泽改性聚苯乙烯的无缺口冲击强度与氙灯加速老化时间的关系示意图。由图可知,对照组在前7d老化时间内的无缺口冲击强度持续下降,之后处于较稳定的状态,但在28d仍表现出最低的无缺口冲击强度;对比例5与对照组变化趋势较一致;实施例1在14d后由下降转为平稳趋势,对比例4和2在21d后由下降转为平稳趋势,但实施例2下降趋势更平缓,在28d的无缺口冲击强度最高,表现出更高的无缺口冲击强度保持率;说明实施例2中添加有增益剂的制备方法使得实施例2的高光泽改性聚苯乙烯在较长时间的紫外线作用下仍能保持高的力学性能,抗光老化性和耐候性能表现优异。
(2)抗黄化抗色变能力测试:按照GB9754-1988标准测试,采用色差仪对试样进行外观性能研究,测试角度为60°。其测定结果如图3所示。
图3为试验例3中不同高光泽改性聚苯乙烯经氙灯加速老化28d后的色差值变化示意图。由图可知,对照组经加速老化后的色差值高达8.65,实施例1为4.23,对比例4和5分别为4.26和5.35,实施例2色差值最小,仅为1.16,宏观表现为试样表面逐渐出现黄化现象,其中实施例2基本无变化;说明实施例2的制备方法中添加的增益剂使得产物高光泽改性聚苯乙烯在紫外线作用下表现出优异的抗黄化抗色变能力,有效地减缓了高光泽改性聚苯乙烯的光老化速度。
上述实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术,故在此不再详细赘述。
以上实施方式仅用于说明本发明,而并非对本发明的限制,本领域的普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,还可以做出各种变化和变型。因此,所有等同的技术方案也属于本发明的范畴,本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
Claims (10)
1.一种高光泽改性聚苯乙烯的制备方法,包括:
提供苯乙烯单体作为连续相;
提供混合橡胶颗粒作为弹性体,所述混合橡胶颗粒与苯乙烯单体的重量比为:1:8-15;
提供α-磷酸锆、α-甲基苯乙烯、仲丁醇铝作为分散剂,所述分散剂的用量为聚合反应体系总重量的0.01-1%;以及,
在过氧化物引发剂存在的条件下,所述连续相与所述弹性体、分散剂发生聚合反应,制得改性聚苯乙烯。
2.根据权利要求1所述的一种高光泽改性聚苯乙烯的制备方法,其特征在于:所述混合橡胶颗粒中包括甲基乙烯基硅橡胶和聚丁二烯橡胶;所述聚丁二烯橡胶为顺式结构含量为90wt%以上的高顺式聚丁二烯橡胶和顺式结构含量为15-35wt%的低顺式聚丁二烯橡胶。
3.根据权利要求1所述的一种高光泽改性聚苯乙烯的制备方法,其特征在于:所述混合橡胶颗粒具有不同的平均粒径,具体如下:平均粒径为0.05-0.5μm,其含量为混合橡胶总重量的1-20%;平均粒径为0.5-2.5μm,其含量为混合橡胶总重量的10-65%;平均粒径为2.5-4.5μm,其含量为混合橡胶总重量的20-40%。
4.根据权利要求2所述的一种高光泽改性聚苯乙烯的制备方法,其特征在于:所述混合橡胶颗粒中甲基乙烯基硅橡胶、高顺式聚丁二烯橡胶和低顺式聚丁二烯橡胶的重量比为1:2-5:1-3。
5.根据权利要求1所述的一种高光泽改性聚苯乙烯的制备方法,其特征在于:所述分散剂中包括的α-磷酸锆、α-甲基苯乙烯、仲丁醇铝的重量比为0.5-1:7.5-9:0.1-0.3。
6.根据权利要求1所述的一种高光泽改性聚苯乙烯的制备方法,其特征在于:所述聚合反应是发生在剪切力场下,并以阶梯式温度为基准进行的三级聚合反应;所述剪切力场由搅拌速率为20-100r/min的搅拌反应器提供。
7.根据权利要求6所述的一种高光泽改性聚苯乙烯的制备方法,其特征在于:所述三级聚合反应的反应条件如下:
一级反应温度为90-108℃,反应时间为0.5-2h,苯乙烯单体的总转化率控制为4-10%;
二级反应温度为125-145℃,反应时间为2.5-3h,苯乙烯单体的总转化率控制为35-50%;
三级反应温度为165-180℃,反应时间为2-8h,苯乙烯单体的总转化率控制为不低于88%。
8.权利要求1-7任一项所述的制备方法制得的高光泽改性聚苯乙烯。
9.根据权利要求8所述的高光泽改性聚苯乙烯,其特征在于:所述改性聚苯乙烯的60°角光泽度不低于90%,缺口冲击强度为10-16KJ/m2。
10.一种塑料制品,由权利要求1-7任一项所述的方法制得的高光泽改性聚苯乙烯制备得到。
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