CN1626573A - 具有高澄清度的热塑性模塑组合物 - Google Patents

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Abstract

公开了一种澄清且柔韧的热塑性模塑组合物，该组合物含有(i)苯乙烯共聚物和(ii)橡胶成分。该苯乙烯共聚物的范例是苯乙烯－丙烯腈共聚物以及橡胶成分是苯乙烯－丁二烯－苯乙烯(SBS)嵌段共聚物。由于其特征在于具有低模糊度、高光透射率、良好的加工性能和机械性能，该组合物适宜制造各种有用的物品。

Description

具有高澄清度的热塑性模塑组合物
发明领域
本发明涉及热塑性模塑组合物，并尤其是涉及基于苯乙烯的组合物。
发明概述
公开了一种澄清且柔韧的热塑性模塑组合物，该组合物含有(i)苯乙烯共聚物和(ii)橡胶成分。该苯乙烯共聚物的范例是苯乙烯-丙烯腈共聚物以及橡胶成分是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)嵌段共聚物。由于其特征在于具有低模糊度、高光透射率、良好的加工性能和机械性能，该组合物适宜制造各种有用的物品。
发明详述
本发明的热塑性模塑组合物含有
(i)苯乙烯共聚物和
(ii)橡胶成分。
其特征在于具有低模糊度(haze)、高光透射率、良好的加工性能和韧性。
本发明的苯乙烯共聚物来自(A.1)和(A.2)，其中(A.1)是选自苯乙烯、环上取代的苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯中的至少一种，且(A.2)是选自丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯、马来酸酐、N-烷基取代的马来酰亚胺和N-芳基取代的马来酰亚胺中的至少一种。该共聚物的数均分子量是30-120kg/y摩尔，优选为40-100kg/摩尔并且其重均分子量是60-240kg/摩尔，优选为80-210kg/摩尔。相对于该共聚物的重量，A.2在共聚物中的含量为10-27.5％，优选为15-27％。
在优选实施方案中，苯乙烯共聚物是苯乙烯与丙烯腈，任选的与甲基丙烯酸甲酯的共聚物或α-甲基苯乙烯与丙烯腈，任选的与甲基丙烯酸甲酯的共聚物或苯乙烯和α-甲基苯乙烯与丙烯腈，任选的与甲基丙烯酸甲酯的共聚物。
苯乙烯共聚物是已知的，并且其制备方法，例如通过自由基聚合，更具体地通过乳液聚合、悬浮聚合、溶液聚合和本体聚合也充分记载于文献中。
本发明的橡胶成分是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)嵌段共聚物。其特征在于相对于该共聚物的重量，丁二烯的含量为20-30％，优选为23-27％，最优选为25％。
特别合适的橡胶成分可从Kraton Polymers商业购得，其商品名称为KratonD1403P和Kraton D1494P。它们的特征在于其丁二烯含量为约25％并且它们的肖氏A(10s)硬度值分别为64和67。
本发明组合物含有1-99％，优选5-95％的苯乙烯共聚物和99-1％，优选99-5％的橡胶成分，百分比是相对于这些组分的总重量而言的。
在优选实施方案中，该组合物的特征在于其不含除所述(ii)之外的橡胶成分。在另一个优选实施方案中，该组合物的特征在于其模糊度值不大于15％，优选不大于13％并且透射率大于87％，优选大于88％。
有利地，本发明的组合物可含有对基于苯乙烯的模塑组合物的作用是已知的其他添加剂，例如包括增塑剂、抗氧化剂、稳定剂、阻燃剂、纤维、矿物纤维、矿物填料、染料、颜料等。
按照现有技术中公知的常规方法制备本发明组合物。但是，它们通常在高强度混合器比如班伯里混合机或双螺杆压出机中被挤压混合。
由本发明组合物制成的物品具有高光透射率和低模糊度值的特征。此外，该组合物还具有良好热性能和机械性能的特征。
现在参照下述实施例描述本发明，下述实施例仅用于说明并不意在限制本
发明的范围。
实施例
制备了证明本发明的组合物，并如下所述评估了由该组合物制造的物品。在250rpm下，在双螺杆压出机Leistritz中进行混合。实际熔融温度为约250-260℃。
测试样品由Cincinnati Milacron，Boboshot 110T注射模塑制得。区1、2、3和喷嘴的熔融温度设置在475□。模塑温度设置在130□。
组合物的组分为：
“SAN-1”是指含有17重量％丙烯腈的苯乙烯和丙烯腈共聚物，其数均分子量为82gkg/摩尔且重均分子量为185kf/摩尔。
“SAN-2”是指含有23重量％丙烯腈的苯乙烯和丙烯腈共聚物，其数均分子量为72kg/摩尔且重均分子量为163kg/摩尔。
“SAN-3”是指含有33重量％丙烯腈的苯乙烯和丙烯腈共聚物，其数均分子量为66kg/摩尔且重均分子量为146kg/摩尔。
“K-1”是指含有25重量％聚丁二烯的三嵌段聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯共聚物，购自Kraton Polymers的KratonD1403P(肖氏A硬度＝64)。
“K-2”是指含有25重量％聚丁二烯的三嵌段聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯共聚物，购自Kraton Polymers的Kraton D1494P(肖氏A硬度＝67)。
下面所示的组合物中每100份树脂含有0.1份常规抗氧化剂被认为对本发明是无关紧要的。
根据ASTM D 1003测定模糊度和透射率，测试样品厚度为0.100″。
根据ASTM D 1238(200℃，5kg)测定熔体流动指数(MFI)。
在1Kg负载下，根据ASTM D 1525测定维卡氏温度。以2℃/分钟的速率升高油温。
按照ASTM D4812在室温下无缺口冲击测定冲击强度，ft-lb/in(1/8″)。测试样品大小为6.35cm×1.27cm×1/8″。
按照ASTM D-638，用Instron Universal Machine在十字头速率为50毫米/分钟下，于室温下测定拉伸性能。
                                                                   表1
  Comp.   1   2   3   4   5   6
   K-1   50.0   50.0   50.0
   K-2   50.0   50.0   50.0
   SAN-1   50.0   50.0
   SAN-2   100.0   50.0   50.0
   SAN-3   50.0   50.0
   性能
   模糊度，％   0.5   30.0   12.0   80.4   16.0   9.7   72.9
   透射率，％   90.3   89.2   90.7   87.6   90.0   90.5   87.5
   MFI，g/10min   1.8   9.2   8.9   8.3   7.6
   维卡氏，℃   108.0   101.8   101.6   102.3   102.5
   屈服拉伸强度，psi   10114(B)*   6830   7030   7020   7141
   屈服延伸率，％   无屈服   2.8   3.4   2.7   3.5
   断裂延伸率，％   2.4   14.0   15.0   3.3   10.8
   拉伸模量，Kpsi   471   361   377   360   345
*B表示断裂。
与仅含有SAN-2的对比实施例(Comp.)比较，以及与含有超出本发明范围的含有SAN共聚物的对应实施例比较，证明本发明的组合物(实施例2和5)显示出明显改善的光学和机械性能。
                                                                  表2
C1   C2   8   9   10   11   12   13   14     15     16
K-2   100.0   20.0   40.0   50.0   60.0   70.0   80.0   80.0     80.0     90.0
SAN-1   10.0
SAN-2 100.0   80.0   60.0   50.0   40.0   30.0   20.0   10.0     10.0     10.0
SAN-3     10.0
性能
模糊度，％ 0.5   2.7   1.0   5.9   9.7   12.7   8.9   7.8   1.3     48.4     4.3
透射率，％ 90.3   89.4   90.2   89.9   89.5   89.4   89.6   89.5   88.9     86.8     89.4
MFI，g/10min 1.8   9.9   2.6   6.7   7.6   9.3   10.1   10.2   9.5     10.0     10.3
维卡氏，℃ 108.0   89.6   106.2   103.9   102.5   98.8   96.2   93.8   92.8     93.7     91.1
冲击强度，ft-ld/in 3.7   25.9   3.8   4.6   4.9   5.0   5.4   11.5   7.5     31.9     262
屈服拉伸强度，psi 10114(B)   3910   9438(B)   7628(B)   7141   6158   5404   4835   4891     4888     4270
屈服延伸率，％ NY**   2.1   NY**   NY**   3.5   3.7   3.2   2.7   2.9     2.6     2.6
断裂延伸率，％ 2.4   90   2.8   3.3   11   22   27   35   49     48     66
拉伸模量，Kpsi 471   206   433   361   345   299   269   245   254     258     227
**NY-表示无屈服。
与对比实施例C1比较，除了实施例15以外的所有实施例显示了有利的光学和机械性能，这构成了本发明组合物的特征。
虽然在前面已阐明性的对本发明进行了详细的描述，但是应该理解，上述详细描述仅用于说明，并且在不脱离本发明精神和范围的情况下，本领域技术人员可以对本发明进行各种变更，除非已受限于权利要求。

Claims (10)

1.一种热塑性模塑组合物，其含有
(i)数均分子量是30-120kg/摩尔且重均分子量是60-240kg/摩尔的共聚物，该共聚物是下述物质的聚合产物：
(A.1)选自苯乙烯、环上取代的苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯中的至少一种，和
(A.2)选自丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯、马来酸酐、N-烷基取代的马来酰亚胺和N-芳基取代的马来酰亚胺中的至少一种，和
(ii)苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)嵌段共聚物，相对于其重量，其含有20-30％含量的丁二烯，
其中相对于该共聚物的重量，(A.2)在共聚物中的含量为19-27.5％。
2.权利要求1的组合物，其中共聚物的数均分子量是40-100kg/摩尔并且其重均分子量是80-210kg/摩尔。
3.权利要求1的组合物，其中(A.2)在共聚物中的含量为15-27％。
4.权利要求1的组合物，其中(A.1)是苯乙烯且(A.2)是丙烯腈。
5.权利要求4的组合物，其中聚合产物还含有来自甲基丙烯酸甲酯的结构单元。
6.权利要求1的组合物，其中丁二烯含量为23-27％。
7.权利要求1的组合物，其中相对于(i)和(ii)的总重量，所述(i)以1-99％的含量存在。
8.一种透明热塑性模塑组合物，其含有
(i)数均分子量是30-120kg/摩尔且重均分子量是60-240kg/摩尔的共聚物，该共聚物是下述物质的聚合产物：
(A.1)选自苯乙烯、环上取代的苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯中的至少一种，和
(A.2)选自丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯、马来酸酐、N-烷基取代的马来酰亚胺和N-芳基取代的马来酰亚胺中的至少一种，和
(ii)苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)嵌段共聚物，相对于其重量，其含有20-30％含量的丁二烯，
其中相对于该共聚物的重量，(A.2)在共聚物中的含量为19-27.5％。
9.一种热塑性模塑组合物，其含有
(i)数均分子量是30-120kg/摩尔且重均分子量是60-240kg/摩尔的共聚物，该共聚物是下述物质的聚合产物：
(A.1)选自苯乙烯、环上取代的苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯中的至少一种，和
(A.2)选自丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯、马来酸酐、N-烷基取代的马来酰亚胺和N-芳基取代的马来酰亚胺中的至少一种，和
(ii)苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)嵌段共聚物，相对于其重量，其含有20-30％含量的丁二烯，
其中相对于该共聚物的重量，(A.2)在共聚物中的含量为19-27.5％，该组合物的特征在于其不含除所述(ii)之外的橡胶成分。
10.一种热塑性模塑组合物，其含有
(i)数均分子量是30-120kg/摩尔且重均分子量是60-240kg/摩尔的共聚物，该共聚物是下述物质的聚合产物：
(A.1)选自苯乙烯、环上取代的苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯中的至少一种，和
(A.2)选自丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯、马来酸酐、N-烷基取代的马来酰亚胺和N-芳基取代的马来酰亚胺中的至少一种，和
(ii)苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)嵌段共聚物，相对于其重量，其含有20-30％含量的丁二烯，
其中相对于该共聚物的重量，(A.2)在共聚物中的含量为19-27.5％，该组合物的特征在于其模糊度值不大于15％并且透射率大于87％。
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