CN115181373B - 一种耐候hips/ppo树脂组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种耐候HIPS/PPO树脂组合物及其制备方法。本发明中的树脂组合物包括：PPO树脂、PS树脂、增韧剂、EMMA树脂、助迁移剂、紫外吸收剂、自由基捕捉剂、钛白粉。本发明在PS/SEBS/PPO合金体系，引入了耐候性优异的EMMA，利用EMMA极性成分的调整实现体系的相容性差异，使EMMA迁移到材料表面，形成耐候屏障层；引入了助迁移剂，使得EMMA能够更快更充分地迁移到材料表面，进一步改善了材料表面的耐候性能。本发明的透耐候HIPS/PPO树脂组合物比纯HIPS相当甚至更优的耐候性能，同时具有更高的耐热和强度，这款产品非常适用于家电高耐热同时需要兼顾耐候要求的场景。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种耐候HIPS/PPO树脂组合物及其制备方法。
背景技术
HIPS材料具有优异的刚韧平衡特性，因此被广泛应用在家电外壳，如空调、电视机、冰箱等。而在耐热比较高的场合，往往会使用ABS材料而不使用HIPS，因为HIPS耐热较低，不能在85摄氏度以上的环境长期使用。使用PPO改善HIPS的耐热性能和强度，是行业比较常用的方法。但是由于PPO材料在紫外光照射下，会迅速的发生光降解，并迅速变黄。在家电常用的耐UV测试中(ASTM D4329标准，0.89W/m2，340nm，168h)，白色的HIPS色差为3～5，而含10％的HIPS/PPO，色差达到了20～30。
改善HIPS/PPO耐候性能常用的方法包括两方面：1、加入耐候性好的色粉进行遮盖，如炭黑、石墨、碳纤维等，这些色粉同时也是优异的紫外吸收剂，可以明显改善材料的耐色变性能；2、将HIPS中耐候性较差的丁二烯橡胶换成饱和橡胶，如SEBS。前者只能做黑色的产品，而后者并没有显著改善PPO的耐候性能，因此两种方法都有其问题。
专利CN107541049公布了一种石墨烯协同连续玻纤增强无卤阻燃耐候PPO/HIPS合金材料，在耐候性改善方面是通过引入吸收紫外线的石墨烯以及复配受阻胺N,N’-二甲酰-N,N’-二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶)-六亚甲基二胺和2-羟基-4-正新氧基二苯甲酮(重量分数1:1)来实现的，这种方法获得的耐候产品为黑色的产品，在白色家电行业使用受限。
因此，截止目前，白色HIPS/PPO材料没有显著改善耐候的方案。
发明内容
本发明的目的是针对如何改善耐候性的问题，提供一种耐候HIPS/PPO树脂组合物及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下方案来实现：
本发明提供了一种耐候HIPS/PPO树脂组合物，所述耐候HIPS/PPO树脂组合物包括以下重量百分比的成分：
所述增韧剂为苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物SEBS。由于不含不饱和双键，因此其具有优异的耐候性能。
所述SEBS中的苯乙烯含量为25～40％。苯乙烯含量高于40％，增韧效率较低；低于25％，与PS和PPO的相容性差。
所述EMMA树脂为乙烯-甲基丙烯酸甲酯无规共聚物，MMA的质量分数含量为17～25％。EMMA迁移到HIPS/PPO材料表面，对提高材料耐候性能至关重要。MMA含量过低，与体系相容性较好，反而不利于其迁移到表面；MMA含量过高，与体系相容性太差，导致材料的机械性能下降；因此控制合适的相容效果是关键。
所述助迁移剂包括芥酸酰胺类、季戊四醇硬脂酸酯类、乙烯基双硬酯酰胺类润滑剂中的一种或多种混合物。本发明所用的助迁移剂和EMMA相容性较好，而和PS的相容性一般，这样助迁移剂和EMMA都会有迁移的倾向。
所述紫外吸收剂包括2,2'-亚甲基双(4-叔辛基-6-苯并三唑苯酚)。紫外吸收剂优选为BASF公司的Tinuvin 360。
所述自由基捕捉剂包括受阻胺中的一种。受阻胺优选为BASF的Chimassorb 119、Addivant的Lowilite 19中的一种。
所述的钛白粉为锐钛型钛白粉。商品化的钛白粉主要有锐钛型和金红石型两种，其具有比金红石型更优异的耐候性能。
本发明还提供了一种透耐候HIPS/PPO树脂组合物的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)按以下重量份对各组分备料：
(2)将步骤(1)中各成分按上述重量百分比混合，充分混合后，再挤出、冷却造粒，得所述耐候HIPS/PPO树脂组合物。
步骤(2)中，挤出是在220-260℃挤出温度和200-500转/分钟的螺杆转速条件下进行熔融挤出。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明在PS/SEBS/PPO合金体系，引入了耐候性优异的EMMA，利用EMMA极性成分的调整实现体系的相容性差异，使EMMA迁移到材料表面，形成耐候屏障层；
(2)本发明找到了最优的EMMA的MMA比例(17～25％)，使得迁移更为有效，同时不影响体系的机械性能；
(3)本发明引入了助迁移剂，使得EMMA能够更快更充分地迁移到材料表面，进一步改善了材料表面的耐候性能；
(4)本发明优选了HIPS/PPO白色体系最优的耐候助剂体系，由Tinuvin 360和Chimassorb 119复配体系，这一体系对材料的颜色和物性保持最为有效；
(5)本发明制备的HIPS/PPO树脂组合物，其具有比纯HIPS相当甚至更优的耐候性能，同时具有更高的耐热和强度，这款产品非常适用于家电高耐热同时需要兼顾耐候要求的场景。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实例在本发明技术方案的前提下进行实施，提供了详细的实施方式和具体的操作过程，将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明。需要指出的是，本发明的保护范围不限于下述实施例，在本发明的构思前提下做出的若干调整和改进，都属于本发明的保护范围。
实施例和对比例所用材料如下：
PPO：LXR045，蓝星化工；
PS：GPPS123P，赛科；
SEBS1：SEBS9552，苯乙烯含量30％，李长荣；
SEBS2：SEBS602，苯乙烯含量35％，巴陵石化；
EMMA1：WK307，MMA含量25％，日本住友；
EMMA2：WH303-F，MMA含量18％，日本住友；
EMMA3：WD201-F，MMA含量为10％，日本住友；
EMMA4：CM5022，MMA含量为32％，日本住友；
EMA：24MA005，MA含量为24％，阿科玛；
助迁移剂1：ER-CH，芥酸酰胺类，上海稞稞；
助迁移剂2：PETS，季戊四醇硬脂酸酯类，FACI；
助迁移剂3：EBS，乙烯基双硬质酰胺类，韩国Sunkoo；
助迁移剂4：Mg-St，硬脂酸镁类，FACI；
紫外吸收剂1：Tinuvin 360，BASF；
紫外吸收剂2：Tinvin P，BASF；
HALS1：Chimassorb 119，BASF；
HALS2：Tinuvin 770，BASF；
钛白粉：R-FC5，HUNTMAN；
HIPS：622，赛科。
性能评价方式及其实施标准居然提如下：
机械性能表征：Charpy缺口冲击强度：按照ISO 179-1:2010(E)标准测试，冲击能量为4J，测试温度为23℃；
拉伸强度：按照ISO 527:2012(E)标准测试，测试条件为50mm/min；
维卡软化点：按照ISO 306:2013(E)标准测试，载荷为5kg；
耐候性能表征：耐候测试，按照ASTM D4329标准，0.89W/m2，340nm，测试168h，测试板为光面样板的色差△E和冲击强度保持率。
实施例1～6：
一种耐候HIPS/PPO树脂组合物的制备方法，该方法包括以下步骤：
按表1中配方成分的重量百分比，将原料加入到高速混合机中充分混合后，再置于螺杆机中，在230℃挤出温度和500转/分钟的螺杆转速条件下进行熔融挤出，冷却造粒，即得到产品。
表1实施例配方重量份数和性能
对比例1-8
对比例1-8提供了一种耐候HIPS/PPO树脂组合物，制备方法与实施例相同，按表2中配方成分的重量百分比：
表2对比例配方重量份数和性能
对比例1，相比实施例1，去掉助迁移剂，表现为耐候性能的下降，但由于EMMA表面耐候层的存在，耐候性能明显优于对比例2；
对比例2，相比实施例1，去掉EMMA，EMMA是本发明的最有效成分，去掉后，材料的耐候性能大幅度降低；
对比例3，相比实施例1，换成高MMA含量的EMMA4，相容性下降，EMMA分散出现问题，同时迁移依然存在，因此机械性能下降，耐候性能基本保持；
对比例4，相比实施例1，EMMA换成EMA，迁移到表面的性能下降，耐候性下降；EMA与PS和PPO的相容性好一点；
对比例5，相比实施例1，更换助迁移剂，由于迁移能力下降，耐候性能下降；
对比例6，相比实施例1，更换苯并三唑类紫外吸收剂，对于耐候性能改善降低；
对比例7，相比实施例1，更换HALS，对于耐候性改善降低。
实施例8，为纯HIPS
实施例9，相比实施例1，换成低MMA含量的EMMA3，相容性改善，迁移性能下降，耐候性能下降。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种耐候GPPS/PPO树脂组合物，其特征在于，所述树脂组合物包括以下重量份数的成分：
PPO树脂10~40份；
PS树脂40~80份；
增韧剂10~20份；
EMMA树脂8~12份；
助迁移剂1~3份；
紫外吸收剂1.5~4份；
自由基捕捉剂1.5~3.5份；
钛白粉1~5份；
所述增韧剂为苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物SEBS；
所述EMMA树脂为乙烯-甲基丙烯酸甲酯无规共聚物，MMA的质量分数含量为17~25%；
所述助迁移剂包括芥酸酰胺类、季戊四醇硬脂酸酯类、乙烯基双硬酯酰胺类润滑剂中的一种或多种混合物；
所述紫外吸收剂包括Tinuvin 360；所述自由基捕捉剂包括Chimassorb 119。
2.根据权利要求1所述的耐候GPPS/PPO树脂组合物，其特征在于，所述SEBS中的苯乙烯含量为25~40%。
3.根据权利要求1所述的耐候GPPS/PPO树脂组合物，其特征在于，所述钛白粉为锐钛型钛白粉。
4.一种如权利要求1所述的耐候GPPS/PPO树脂组合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
（1）按以下重量份对各组分备料：
PPO树脂10~40份；
PS树脂40~80份；
增韧剂10~20份；
EMMA树脂8~12份；
助迁移剂1~3份；
紫外吸收剂1.5~4份；
自由基捕捉剂1.5~3.5份；
钛白粉1~5份；
（2）将步骤（1）中各成分按上述重量份数混合，充分混合后，再挤出、冷却造粒，得所述耐候GPPS/PPO的树脂组合物。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，挤出是在220-260℃挤出温度和200-500转/分钟的螺杆转速条件下进行熔融挤出。
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| CN115181373A CN115181373A (zh) | 2022-10-14 |
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