CN114369329B - 一种透明耐溶剂组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种透明耐溶剂组合物及其制备方法，包括：苯乙烯‑丙烯酸树脂、增韧剂、耐溶剂助剂A、耐溶剂助剂B和其他助剂。本发明通过耐溶剂助剂B改善了组合物表面的极性，使耐溶剂性得以提高；并帮助耐溶剂助剂A得以更好的分散，耐溶剂助剂A的有效分散使组合物的耐溶剂性进一步提高；可用于家用风扇扇叶，以及其他有透明耐溶剂要求的应用。
Description
技术领域
本发明属于树脂材料领域，特别涉及一种透明耐溶剂组合物及其制备方法。
背景技术
透明树脂材料具有可着色性强，可设计度宽广等优点，在智能家电的设计和生产中被广泛采用。透明ABS、PC等透明树脂是应用最广泛的两种材料，应用于家用风扇扇叶时，常因使用过程中接触油污以及洗涤剂等化学物质，出现开裂失效的问题。而抗静电性对于防止扇叶吸附灰尘有较好的效果，也是该类材料的一个重要特性。目前行业内还没有满足上述需求的材料方案。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种透明耐溶剂组合物及其制备方法，该组合物通过耐溶剂助剂B改善了组合物表面的极性，使耐溶剂性得以提高；并帮助耐溶剂助剂A得以更好的分散，耐溶剂助剂A的有效分散使组合物的耐溶剂性进一步提高；可用于家用风扇扇叶，以及其他有透明耐溶剂要求的应用。
本发明提供了一种透明耐溶剂组合物，按质量份数，包括如下组分：
其中，所述耐溶剂助剂A为聚酰胺类弹性体；
所述耐溶剂助剂B为苯乙烯-马来酸酐共聚物；所述苯乙烯-丙烯酸树脂为苯乙烯与甲基丙烯酸甲酯无规共聚物，其中甲基丙烯酸甲酯的质量百分比为20％-30％；所述增韧剂为苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，其中丁二烯的质量百分比为25％～30％；所述苯乙烯-马来酸酐共聚物中马来酸酐的质量百分比为5-10％。
所述苯乙烯与甲基丙烯酸甲酯无规共聚物中的甲基丙烯酸甲酯的含量，主要影响材料透明性、以及与本发明所用增韧剂的相容性。
所述增韧剂主要作用是提供组合物韧性，同时合适的丁二烯含量，保证了与苯乙烯-丙烯酸酯树脂的相容与分散，实现透明性。
所述聚酰胺类弹性体为氧化乙烯-酰胺嵌段共聚物。进一步的，所述氧化乙烯-酰胺嵌段共聚物的酰胺含量为40％-60wt％。
所述苯乙烯-马来酸酐共聚物为苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-马来酸酐共聚物中的至少一种。优选的，所述苯乙烯-马来酸酐共聚物为苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物。
所述其他助剂包括抗氧剂、润滑剂、耐候剂中的一种或几种。
所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫醚类抗氧剂中的至少一种；
所述润滑剂为酰胺类润滑剂、硬脂酸及硬脂酸盐类润滑剂、酯类润滑剂、硅酮类润滑剂等中的至少一种。
所述耐候剂为二苯甲酮类紫外光吸收剂、苯并三唑类紫外光吸收剂、以及受阻胺类光稳定剂中的至少一种。
本发明还提供了一种透明耐溶剂组合物的制备方法，包括如下步骤：
按配比称取各组分，加入混合机中混合均匀，得到预混物；将预混物送入双螺杆挤出机中混炼、挤出、加工制得透明耐溶剂组合物。
所述双螺杆挤出机各段温度为160-220℃，螺杆转速为200-800转/分钟。
本发明还提供了一种透明耐溶剂组合物在家用风扇扇叶中的应用。
有益效果
本发明利用了耐溶剂助剂A与耐溶剂助剂B的协同作用，使苯乙烯-丙烯酸树脂增韧体系获得了优异的耐溶剂性能和抗静电性(低的表面电阻)；其中，耐溶剂助剂A既起到了抗静电性，又由于其自身的聚醚和聚酰胺结构都具有较好的耐溶剂性能，良好的分散有助于组合物耐溶剂性的提高；耐溶剂助剂B既可以改善组合物表面极性，提高耐溶剂性；又可以改善耐溶剂助剂A在基体中的分散与相容，实现透明的同时获得更好的耐溶剂性。本发明的组合物可用于家用风扇扇叶，以及其他有透明耐溶剂要求的应用。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明原料为：
苯乙烯-丙烯酸酯树脂A：甲基丙烯酸甲酯质量百分比为20％，NAS 21，苯领；
苯乙烯-丙烯酸酯树脂B：甲基丙烯酸甲酯质量百分比为30％，NAS 30，苯领；
苯乙烯-丙烯酸酯树脂C：甲基丙烯酸甲酯质量百分比为50％，MS-500，新日铁化学；
透明MABS：ABS 920，东丽；
增韧剂A：苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，丁二烯含量为30％，KR38，苯领；
增韧剂B：苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，丁二烯含量为25％，KR03，苯领；
增韧剂C：苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，丁二烯含量为45％，687，英全化学；
耐溶剂助剂A：氧化乙烯-酰胺嵌段共聚物，表面电阻4×106欧姆，PELESTAT 6500，三洋化成；
耐溶剂助剂B-1：苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物，马来酸酐质量分数为8％，SAM-010，佳易容；
耐溶剂助剂B-2：苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物，马来酸酐质量分数约为10％；制备方法：将0.1份过氧二异丙苯(DCP)、0.1份十二烷基硫醇、15份苯乙烯、5份丙烯腈搅拌均匀后加入反应釜，在100℃下进行聚合；将10份马来酸酐溶解在60份苯乙烯和10份丙烯腈中，将溶液滴入反应釜，控制转化率50％；最后经过真空脱挥得到产物；
耐溶剂助剂B-3：苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物，马来酸酐质量分数约为18％制备方法：将0.1份过氧二异丙苯(DCP)、0.1份十二烷基硫醇、15份苯乙烯、5份丙烯腈搅拌均匀后加入反应釜，在100℃下进行聚合；将18份马来酸酐溶解在45份苯乙烯和7份丙烯腈中，将溶液滴入反应釜，控制转化率50％；最后经过真空脱挥得到产物；
耐溶剂助剂B-4：苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物，马来酸酐质量份数约为2％，制备方法：将0.1份过氧二异丙苯(DCP)、0.1份十二烷基硫醇、15份苯乙烯、5份丙烯腈搅拌均匀后加入反应釜，在100℃下进行聚合；将2份马来酸酐溶解在65份苯乙烯和13份丙烯腈中，将溶液滴入反应釜，控制转化率50％；最后经过真空脱挥得到产物；
抗氧剂：四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯的复配，市售；
润滑剂：硬脂酸锌，市售；
耐候剂：2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑，市售。
以上市售产品实施例和对比例为同种产品。
实施例和对比例的制备方法为：按照重量配比将各组分通过高混机充分混合均匀，加入双螺杆挤出机主喂料口，双螺杆挤出机1-10区温度为160℃、190℃、200℃、200℃、200℃、190℃、190℃、190℃、200℃、210℃，螺杆转速为500转/分钟，上述原料在挤出机中熔融、挤出、造粒后获得所述透明耐溶剂组合物。
各项性能测试方法如下：
(1)透光率按照ASTM D1003-2013方法进行测试；
(2)悬臂梁缺口冲击强度按照标准ISO 180-2019方法进行测试；
(3)表面电阻按照GB/T 31838.3-2019方法进行测试；
(4)耐溶剂测试：将ASTM D638-2014拉伸样条弯曲至4.0cm挠度，表面涂覆大豆油，观察并记录样条断裂时间。
表1
表2
表3
表4
家用风扇扇叶市场要求透光率>60％，冲击>3kJ/m2，表面电阻≤E11欧姆，耐溶剂测试大于2小时不发生断裂。
由表2可以看到，实施例1-3随着耐溶剂助剂B-1比例的提高，冲击强度随之提高，耐溶剂性能随之提高。对比例8相对于实施例1，随着耐溶剂助剂B-1的比例超过20份时，冲击强度、表面电阻、耐溶剂性能均变差。
实施例1、4-5随着耐溶剂助剂A比例的提高，冲击强度随之提高，表面电阻降低，耐溶剂性能同时有一定程度提高。
对比例9相对于实施例6，当苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物中的酸酐质量分数超过10％时，透光率和冲击强度均有降低，表面电阻增大，耐溶剂性相对较差。
对比例10相对于实施例1，2％马来酸酐的耐溶剂助剂B-4，较实施例1透光率略高，冲击降低，耐溶剂性变差，综合性能不佳。
对比例7相对于实施例1和实施例7，当增韧剂C的丁二烯含量超过35％时，透光率大幅降低，耐溶剂性能表现较差。
对比例6相对于实施例1和实施例12，当苯乙烯-丙烯酸酯树脂的甲基丙烯酸甲酯含量大于30％时，透光率变差，且耐溶剂性能变差。
对比例1缺少了耐溶剂助剂A，表面电阻较高，且耐溶剂性较差；对比例2缺少了耐溶剂助剂B，尽管表面电阻达到了E10欧姆，但是耐溶剂性能仍然较差；对比例3缺少了耐溶剂助剂A和B，耐溶剂性和表面电阻性能都变差。对比例4、5采用了MABS替代了苯乙烯-丙烯酸酯树脂和增韧剂复配体系，耐溶剂性很差。
Claims (5)
1.一种透明耐溶剂组合物，其特征在于：按质量份数，包括如下组分：
述耐溶剂助剂B为苯乙烯-马来酸酐共聚物；所述苯乙烯-丙烯酸树脂为苯乙烯与甲基丙烯酸甲酯无规共聚物，其中甲基丙烯酸甲酯的质量百分比为20％-30％；所述增韧剂为苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，其中丁二烯的质量百分比为25％～30％；所述苯乙烯-马来酸酐共聚物中马来酸酐的质量百分比为5-10％；所述聚酰胺类弹性体为氧化乙烯-酰胺嵌段共聚物；所述苯乙烯-马来酸酐共聚物为苯乙烯-丙烯腈-马来酸酐共聚物。
2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于：所述其他助剂包括抗氧剂、润滑剂、耐候剂中的一种或几种。
3.一种如权利要求1所述的透明耐溶剂组合物的制备方法，包括如下步骤：
按配比称取各组分，加入混合机中混合均匀，得到预混物；将预混物送入双螺杆挤出机中混炼、挤出、加工制得透明耐溶剂组合物。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述双螺杆挤出机各段温度为160-220℃，螺杆转速为200-800转/分钟。
5.一种如权利要求1所述的透明耐溶剂组合物在家用风扇扇叶中的应用。
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