TWI798784B - 耐衝擊聚苯乙烯樹脂 - Google Patents
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Abstract
一種耐衝擊聚苯乙烯樹脂,包括:一連續相以及複數個微粒,該些微粒分散在該連續相中,該些微粒具有0.1~4.0 µm的平均粒徑,及相鄰微粒具有0.3~5.0 µm的平均間距。該耐衝擊聚苯乙烯樹脂係由一聚苯乙烯組合物所製成,該聚苯乙烯組合物包括:聚苯乙烯塑料、苯乙烯嵌段共聚物、加工助劑、以及抗氧化劑。
Description
本揭露係關於一種耐衝擊聚苯乙烯樹脂。
聚苯乙烯(polystyrene,簡稱PS)具有高於攝氏100度的玻璃轉化溫度、優良的剛性、不易燃性、著色性、電絕緣性、加工流動性與質輕等特性且價格低廉。其發泡材聚苯乙烯(expandable polystyrene,簡稱EPS,俗稱保力龍)還具有保溫的特性,因此被廣泛應用在包裝、電子、建築、汽車家電、儀器儀錶、日用品、玩具和保溫材料。
EPS製品質量輕與體積大,在回收處理過程成本(人工及運輸成本等)過高又其化學性質穩定,在自然環境中不易腐爛,目前大部分EPS廢棄物都被以焚燒處理,造成嚴重空氣污染的問題。另外,EPS製品具有可浮於水面的特性而被大量用於漁業,但因為便宜無回收效益,而被任意棄置而造成海洋及沿岸嚴重污染。
這些廢棄的EPS製品,經常是完全未被污染,或僅是表面受到污染,具有回收利用的價值,因此,研究PS製品的回收與再利用不但可解決廢塑料問題,還可開發再生資源,使廢棄物得以重新進入產品使用生命週期。
根據本揭露的一實施例,提供一種耐衝擊聚苯乙烯樹脂,包括:一連續相以及複數個微粒,該些微粒分散在該連續相中。該些微粒具有0.1~4.0 µm的平均粒徑,及該些微粒中二相鄰的微粒之間具有0.3~5.0 µm的平均間距。上述耐衝擊聚苯乙烯樹脂係由一聚苯乙烯組合物所製成,該聚苯乙烯組合物包括:聚苯乙烯塑料、苯乙烯嵌段共聚物、加工助劑、以及抗氧化劑。
根據本揭露的另一實施例,提供一種耐衝擊聚苯乙烯樹脂,其係以如下製法製成:提供一聚苯乙烯組合物以及使用押出機對該組合物進行熔融混煉製程,以獲得該耐衝擊聚苯乙烯樹脂。上述耐衝擊聚苯乙烯樹脂包括一連續相以及複數個微粒,該些微粒分散在該連續相中,該些微粒具有0.1~4.0 µm的平均粒徑,及該些微粒中二相鄰的微粒之間具有0.3~5.0 µm的平均間距。上述聚苯乙烯組合物包含聚苯乙烯塑料、苯乙烯嵌段共聚物、加工助劑、以及抗氧化劑。
本揭露中使用的「約」係指包含所述值以及在以所屬技術領域具有通常知識者考慮到測量問題及測量誤差(亦即,測量系統的限制性)時的可接受偏差範圍中的值。舉例而言,「約」可表示在所述值的一或多個標準偏差之中或在所述值的± 30%、20%、10%、5%之中的值。
除非另有定義,否則本文所用之所有用語(包含技術與科學用語)具有與本揭露所屬技術領域中具有通常知識者所通常理解的意義相同之含義。將進一步理解的是,定義於常用字典內之用語,應被解釋為具有與其在相關技術及本揭露的內容意思一致之意思,以及除非明確地於此定義,否則將不以理想化或過於正式的意義解釋。
本揭露提供一種耐衝擊聚苯乙烯樹脂包括一連續相以及分散在該連續相中的複數個微粒,該些微粒具有0.1~4.0 µm的平均粒徑,及該些微粒中二相鄰的微粒之間具有0.3~5.0 µm的平均間距。上述耐衝擊聚苯乙烯樹脂係由一聚苯乙烯組合物所製成,該聚苯乙烯組合物,包括聚苯乙烯塑料、苯乙烯嵌段共聚物、加工助劑、以及抗氧化劑。
根據本揭露實施例,上述耐衝擊聚苯乙烯樹脂之連續相可包括聚苯乙烯塑料、加工助劑及抗氧化劑。根據本揭露實施例,分散在該連續相中的複數個微粒可包括苯乙烯嵌段共聚物。
本揭露中的連續相及複數個微粒是對上述之耐衝擊聚苯乙烯樹脂利用原子力顯微鏡(atomic force microscope,簡稱AFM)進行微相型態分析,由影像處理及分析後得到的連續相及分散在其中的微粒。微粒的粒徑大小係於分析後取不少於50個微粒的最長端長度進行平均而獲得,而相鄰微粒的平均間距同樣係於分析後取不少於50個微粒,並以相鄰兩微粒間最短距離進行平均而獲得。
在一些實施例中,該些微粒可具有0.1~4.0 µm的平均粒徑,例如為0.1~3.5 µm、0.2~3.5 µm、0.1~3.0 µm或0.2~3.0 µm的平均粒徑。相鄰微粒以彼此相距0.3~5.0 µm的平均間距分散於連續相中,平均間距可為例如0.3~4.0 µm、0.4~4.0 µm、0.5~4.0 µm、0.3~5.0 µm或0.4~4.0 µm。
根據本揭露實施例,上述耐衝擊聚苯乙烯樹脂係由一聚苯乙烯組合物所製成,在所述之聚苯乙烯組合物中,聚苯乙烯塑料的含量可大於等於70 wt%,例如80 wt%、85 wt%、90 wt%或95 wt%。
本揭露中的聚苯乙烯塑料可為全新的聚苯乙烯塑料、回收聚苯乙烯塑料或其混合物。在一些實施例中,所用之回收聚苯乙烯塑料中的不純物含量小於 500 ppm。在一些實施例中,回收聚苯乙烯塑料可為聚苯乙烯海洋廢棄物。在一些實施例中,回收聚苯乙烯塑料可為不含鹵素以及重金屬的聚苯乙烯海洋廢棄物。
在一些實施例中,聚苯乙烯組合物中的苯乙烯嵌段共聚物可包含苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)橡膠、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯(SEPS)橡膠、苯乙烯-丁二烯(SB)橡膠、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯(SIS)橡膠之中的其一或任意組合,但本揭露不限於此。在一些實施例中,苯乙烯嵌段共聚物還可包含苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)橡膠。
苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)橡膠具有高強度、耐臭氧和紫外線性能、熱穩定性、耐熱性佳、以及韌性佳等特性。苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯(SEPS)橡膠具有耐熱性佳以及耐氧化性佳等特性。苯乙烯-丁二烯(SB)橡膠具有耐老化性佳、 耐熱性佳、以及耐磨耗性佳等特性。苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯(SIS)橡膠具有柔軟度佳以及高彈性的特性。苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)橡膠具有高強度、高透明性、以及拉伸強度佳等特性。相關領域中具有通常知識者可根據需求選擇所用之苯乙烯嵌段共聚物的種類、比例以及含量。
舉例而言,如果希望獲得具有較大拉伸強度的耐衝擊聚苯乙烯樹脂,苯乙烯嵌段共聚物可僅使用SEPS橡膠,或者可增加苯乙烯嵌段共聚物中SEPS橡膠的含量。如果希望獲得具有較大抗彎強度的耐衝擊聚苯乙烯樹脂,苯乙烯嵌段共聚物可僅使用SIS橡膠,或者可增加苯乙烯嵌段共聚物中SIS橡膠的含量。但本揭露不限於此,相關領域中具有通常知識者可透過調整所用之苯乙烯嵌段共聚物中各成分的比例以獲得所需特性。
在一些實施例中,以聚苯乙烯塑料的重量為100重量份為基準,聚苯乙烯組合物中可包含5~30重量份的苯乙烯嵌段共聚物。在一些實施例中,聚苯乙烯組合物中的苯乙烯嵌段共聚物的含量可在10~30重量份的範圍內。在一些實施例中,聚苯乙烯組合物中的苯乙烯嵌段共聚物的含量可在15~30重量份的範圍內。
本揭露中的加工助劑指不包含抗氧化劑之其他塑膠助劑,其可包含潤滑劑、抗靜電劑、安定劑、或塑化劑之中的其一或任意組合。潤滑劑的示例可包含但不限於乙撐雙硬脂醯胺、芥酸醯胺、鄰苯二甲酸二辛酯、或有機矽油。塑化劑的示例可包含但不限於環氧大豆油或環烷烴橡膠油。安定劑的示例可包含但不限於硬脂酸鹽類。
在一些實施例中,以聚苯乙烯塑料的重量為100重量份為基準,聚苯乙烯組合物中可包含0.1~1.0重量份的加工助劑。在一些實施例中,聚苯乙烯組合物中的加工助劑的含量可在0.1~0.5重量份的範圍內。
本揭露中的抗氧化劑可包含受阻酚類、硫代酯或亞磷酸酯類抗氧化劑之中的其一或任意組合。
在一些實施例中,以聚苯乙烯塑料的重量為100重量份為基準,聚苯乙烯組合物中可包含0.1~1.0重量份的抗氧化劑。在一些實施例中,聚苯乙烯組合物中的抗氧化劑的含量可在0.1~0.3重量份的範圍內。
根據本揭露的實施例,本揭露之耐衝擊聚苯乙烯樹脂即便使用高含量的回收聚苯乙烯塑料,仍可提供具有較佳的拉伸強度、抗彎強度、洛氏硬度、以及耐衝擊力中之一或多個優點的聚苯乙烯組合物。
本揭露的另一實施例係提供一種耐衝擊聚苯乙烯樹脂的製造方法以及經由所述製造方法製成的耐衝擊聚苯乙烯樹脂。第1圖係繪示本揭露實施例的耐衝擊聚苯乙烯樹脂的製造方法10的流程圖。如第1圖所示,根據本揭露實施例的一種耐衝擊聚苯乙烯樹脂的製造方法10包括:提供組合物的步驟S101、對組合物進行熔融混煉製程的步驟S103、對該耐衝擊聚苯乙烯樹脂進行造粒製程的步驟S105、以及對造粒完成之耐衝擊聚苯乙烯樹脂進行乾燥製程的步驟S107。
步驟S101中提供的組合物包含聚苯乙烯塑料、苯乙烯嵌段共聚物、加工助劑、以及抗氧化劑。在此組合物中,聚苯乙烯塑料的含量可大於等於70 wt%,例如為80 wt%、85 wt%、90 wt%或95 wt%。
組合物中的聚苯乙烯塑料可為全新聚苯乙烯塑料、回收聚苯乙烯塑料或上述二者的混合。在一些實施例中,所用之回收聚苯乙烯塑料中的不純物含量小於 500 ppm。在一些實施例中,回收聚苯乙烯塑料可為聚苯乙烯海洋廢棄物。在一些實施例中,回收聚苯乙烯塑料可為不含鹵素以及重金屬的聚苯乙烯海洋廢棄物。
組合物中的苯乙烯嵌段共聚物可包含如上所述之苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)橡膠、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯(SEPS)橡膠、苯乙烯-丁二烯(SB)橡膠、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯(SIS)橡膠之中的其一或任意組合,但本揭露不限於此。在一些實施例中,苯乙烯嵌段共聚物還可包含苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)橡膠。
在一些實施例中,以聚苯乙烯塑料的重量為100重量份為基準,組合物中可包含5~30重量份的苯乙烯嵌段共聚物。在一些實施例中,組合物中的苯乙烯嵌段共聚物的含量可在10~30重量份的範圍內。在一些實施例中,組合物中的苯乙烯嵌段共聚物的含量可在15~30重量份的範圍內。
本揭露中的加工助劑指不包含抗氧化劑之其他塑膠助劑,其可包含潤滑劑、抗靜電劑、安定劑、或塑化劑之中的其一或任意組合。潤滑劑的示例可包含但不限於乙撐雙硬脂醯胺、芥酸醯胺、鄰苯二甲酸二辛酯、或有機矽油。塑化劑的示例可包含但不限於環氧大豆油或環烷烴橡膠油。安定劑的示例可包含但不限於硬脂酸鹽類。
在一些實施例中,以聚苯乙烯塑料的重量為100重量份為基準,組合物中可包含0.1~1.0重量份的加工助劑。在一些實施例中,組合物中的加工助劑的含量可在0.1~0.5重量份的範圍內。
本揭露中的抗氧化劑可包含受阻酚類、硫代酯或亞磷酸酯類抗氧化劑之中的其一或任意組合。
在一些實施例中,以聚苯乙烯塑料的重量為100重量份為基準,組合物中可包含0.1~1.0重量份的抗氧化劑。在一些實施例中,組合物中的抗氧化劑的含量可在0.1~0.3重量份的範圍內。
接著將步驟S101提供的組合物置於押出機中,並執行對組合物進行熔融混煉製程的步驟S103。步驟S103中的熔融混煉製程係使用其中包含螺桿的押出機來執行的。在一些實施例中,押出機可包含單螺桿押出機、雙螺桿押出機、以及行星式混煉押出機之中的其一,但本揭露不限於此。押出機可以是包含螺桿的任何押出裝置。
螺桿可包含齒狀元件、碟型元件、螺旋元件之中的其一或其組合。在一實施例中,螺桿至少包含一齒狀元件。本揭露中所述之齒狀元件、碟型元件、螺旋元件係指使螺桿具有所需紋路的螺塊或螺套。
步驟S103中的熔融混煉製程可在約150~300℃的製程溫度下以約50~300rpm的轉速進行。
熔融混煉製程中所用的製程溫度過高,可能會加速物料的老化。熔融混煉製程中所用的製程溫度過低,則可能無法使組合物完全熔融。因此,實際操作上熔融混煉製程中所用的製程溫度可依物料的成分而進行適當的選擇。在一些實施例中,步驟S103中的熔融混煉製程可在約170~260℃的製程溫度下進行。
熔融混煉製程中之轉速是指押出機中螺桿的轉速。熔融混煉製程期間螺桿轉速越高,則螺桿施予物料的機械力越大,物料的混煉會越均勻。惟若螺桿轉速超過物料的容許範圍,則物料會比較容易產生裂化現象。因此,實際操作上熔融混煉製程中所用的轉速可依物料的成分而進行適當的選擇。在一些實施例中,步驟S103中的熔融混煉製程可在約150~300rpm的轉速下進行。
步驟S103中經熔融混煉完成即可獲得本揭露之的耐衝擊聚苯乙烯樹脂。接著於步驟S105中進行造粒製程,以及於步驟S107進行乾燥製程以獲得可穩定存放之耐衝擊聚苯乙烯樹脂。步驟S107的乾燥製程可在80~100°C的溫度下進行。
本揭露的耐衝擊聚苯乙烯樹脂的製造方法可透過選擇熔融混煉製程中所用之押出機的螺桿組合、製程溫度以及轉速來控制製成不同耐衝擊度之耐衝擊聚苯乙烯樹脂。經由本揭露的製造方法生成的耐衝擊聚苯乙烯樹脂包含一連續相以及分散在該連續相中的複數個微粒,該些微粒具有0.1~4.0 µm的平均粒徑,及兩相鄰微粒之間具有0.3~5.0 µm的平均間距。
經由本揭露的製造方法所製成的耐衝擊聚苯乙烯樹脂可在包含較高含量的回收聚苯乙烯塑料的情況下,提供具有較佳的拉伸強度、抗彎強度以及硬度等機械特性的聚苯乙烯組合物。
以下提供本揭露的具體實例以進一步說明本揭露相對於先前技術的優點,但本揭露的優點不以此為限。
實例1
以不含鹵素以及重金屬且不純物含量小於 500 ppm回收聚苯乙烯塑料的重量為100重量份作為基準,將100重量份的回收聚苯乙烯塑料、30重量份的SEBS 6014、0.1 重量份的AO1010 (受阻酚類抗氧化劑)與0.3 重量份的硬脂酸鋅混合以提供一組合物。將所得之組合物進料至雙螺桿押出機中(型號ZSK26,L/D=48)以170~260°C的溫度以及200 rpm的轉速進行熔融混煉以獲得耐衝擊聚苯乙烯樹脂。接著利用造粒機(型號GZML-110L-150)進行造粒後,在80~100°C的溫度下進行乾燥製程後得到耐衝擊聚苯乙烯樹脂HSI。其中雙螺桿押出機中的螺桿包含以下元件組合:SK元件/KB45元件/KB45元件/SME元件/ZME元件/ZME元件/SK元件。接著,以原子力顯微鏡(AFM)對HSI進行影像處理、測量與計算。第2圖為HSI的原子力顯微鏡(AFM)照片,可看出連續相中分散多個微米尺寸顆粒,並據以計算該些微粒的平均粒徑(取不少於50個微粒的最長端長度進行平均)以及兩相鄰微粒的平均間距(取不少於50個微粒,並以兩微粒間最短距離進行平均而獲得)。
實例2~12以及比較例1~3
除了依據以下表1至表3使用不同種類以及重量份的苯乙烯嵌段共聚物以外,以與上述實例1相同之製程進行實例2~12以及比較例1~3,以製得耐衝擊聚苯乙烯樹脂HSII-HSXII以及聚苯乙烯樹脂PSI-PSIII。
表1
表2
表3
HSI (實例1) | HSII (實例2) | HSIII (實例3) | HSIV (實例4) | HSV (實例5) | HSVI (實例6) | |
回收聚苯乙烯塑料(重量份) | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
SEBS (重量份) | 30 | 28 | 0 | 0 | 0 | 15 |
SEPS (重量份) | 0 | 0 | 28 | 0 | 0 | 13 |
SB(重量份) | 0 | 0 | 0 | 28 | 0 | 0 |
SIS(重量份) | 0 | 0 | 0 | 0 | 28 | 0 |
加工助劑(重量份) | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 |
抗氧化劑(重量份) | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
HSVII (實例7) | HSVIII (實例8) | HSIX (實例9) | HSX (實例10) | HSXI (實例11) | HSXII (實例12) | |
回收聚苯乙烯塑料(重量份) | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
SEBS (重量份) | 20 | 8 | 20 | 7 | 15 | 20 |
SEPS (重量份) | 0 | 10 | 0 | 7 | 0 | 0 |
SB(重量份) | 8 | 0 | 0 | 7 | 0 | 0 |
SIS(重量份) | 0 | 10 | 8 | 7 | 0 | 0 |
加工助劑(重量份) | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 |
抗氧化劑(重量份) | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
PSI (比較例1) | PSII (比較例2) | PSIII (比較例3) | |
回收聚苯乙烯塑料(重量份) | 100 | 100 | 100 |
SEBS (重量份) | 0 | 50 | 100 |
SEPS (重量份) | 0 | 0 | 0 |
SB(重量份) | 0 | 0 | 0 |
SIS(重量份) | 0 | 0 | 0 |
加工助劑(重量份) | 0.3 | 0.3 | 0.3 |
抗氧化劑(重量份) | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
對實例1~12所製成的耐衝擊聚苯乙烯樹脂HSI-HSXII以及比較例1~3所製成的聚苯乙烯樹脂PSI-PSIII以ASTM D1238測量熔融指數、以ASTM D638測量拉伸強度、以ASTM D790測量抗彎強度、以ASTM D648測量熱變形溫度(HDT)、以CNS 2114測量洛氏硬度、以ASTM D256測量耐衝擊強度(Notched Charpy Impact Strength)以及以原子力顯微鏡(AFM)進行影像處理、測量與計算其中微粒的平均粒徑、與相鄰兩微粒的平均間距。測量結果示於以下表4至表6。
表4
*回收聚苯乙烯塑料含量(%)係依據所用之聚苯乙烯組合物原料計算而得。
表5
表6
HSI (實例1) | HSII (實例2) | HSIII (實例3) | HSIV (實例4) | HSV (實例5) | HSVI (實例6) | |
熔融指數 (200℃@5kg) | 7.0 | 9.7 | 8.8 | 8.1 | 7.8 | 6.8 |
拉伸強度 (kg/cm 2) | 347 | 372 | 388 | 375 | 348 | 379 |
抗彎強度 (kg/cm 2) | 472 | 500 | 512 | 503 | 525 | 498 |
H.D.T (℃) | 94.4 | 96.5 | 96.7 | 96.0 | 95.9 | 96.8 |
洛氏硬度 (R-scale) | 80.7 | 83.1 | 85.4 | 84.6 | 88.0 | 84.4 |
耐衝擊強度 (23℃) (kJ/m 2) | 14.6 | 12.7 | 10.6 | 11.2 | 10.2 | 11.7 |
*回收聚苯乙烯塑料含量(%) | 76.7 | 77.9 | 77.9 | 77.9 | 77.9 | 77.9 |
分散顆粒粒徑(µm) | 0.4~3.0 | 0.3~2.5 | 0.5~2.7 | 0.2~2.5 | 0.5~3.0 | 0.4~2.8 |
顆粒間平均距離(µm) | 0.5~3.2 | 1.0~3.8 | 0.8~3.6 | 0.6~2.9 | 0.5~3.2 | 0.6~3.2 |
HSVII (實例7) | HSVIII (實例8) | HSIX (實例9) | HSX (實例10) | HSXI (實例11) | HSXII (實例12) | |
熔融指數 (200℃@5kg) | 7.4 | 6.5 | 9.5 | 7.6 | 6.3 | 6.4 |
拉伸強度 (kg/cm 2) | 368 | 389 | 380 | 372 | 414 | 385 |
抗彎強度 (kg/cm 2) | 502 | 483 | 504 | 499 | 528 | 498 |
H.D.T (℃) | 95.9 | 97.2 | 96.6 | 96.8 | 99.4 | 96.7 |
洛氏硬度 (R-scale) | 85.0 | 87.5 | 84.5 | 86.2 | 97.5 | 86.8 |
耐衝擊強度(23℃) (kJ/m 2) | 10.8 | 8.9 | 10.5 | 8.7 | 5.5 | 7.6 |
回收聚苯乙烯塑料含量(%) | 77.9 | 77.9 | 77.9 | 77.9 | 86.7 | 83.0 |
分散顆粒粒徑(µm) | 0.5~2.6 | 0.6~3.0 | 0.3~2.7 | 0.4~2.8 | 0.3~2.1 | 0.4~2.7 |
顆粒間平均距離(µm) | 0.8~3.8 | 0.9~3.6 | 0.5~3.4 | 0.6~3.8 | 1.0~3.9 | 0.6~3.7 |
PSI (比較例1) | PSII (比較例2) | PSIII (比較例3) | |
熔融指數 (200℃@5kg) | 5.2 | 5.6 | 4.2 |
拉伸強度 (kg/cm 2) | 445 | 313 | 198 |
抗彎強度 (kg/cm 2) | 545 | 401 | 188 |
H.D.T (℃) | 98.6 | 95.4 | 90.8 |
洛氏硬度 (R-scale) | 119.4 | 70.6 | 31.3 |
耐衝擊強度 (23℃) (kJ/m 2) | 1.6 | 18.8 | 52.29 |
回收聚苯乙烯塑料含量(%) | 99.6 | 66.5 | 49.9 |
分散顆粒粒徑(µm) | 0.1~5.2 | 0.2~7.8 | |
顆粒間平均距離(µm) | 1.0~5.3 | 0.8~6.1 |
經由上述表4以及表5可得知,本揭露之聚苯乙烯組合物所製得耐衝擊聚苯乙烯樹脂之熔融指數皆大於6(200℃@5kg),拉伸強度皆大於300(kg/cm
2),抗彎強度皆接近或大於500(kg/cm
2),熱變形溫度(HDT) 皆大於94℃,洛氏硬度皆大於80 (R-scale),實例1的耐衝擊聚苯乙烯樹脂HSI以及實例2的耐衝擊聚苯乙烯樹脂HSII之耐衝擊強度甚至大於12.0(kJ/m
2)。與表6之比較例所製得之聚苯乙烯樹脂PSI-PSIII相較,就整體的熔融指數、拉伸強度、抗彎強度、熱變形溫度(HDT)、洛氏硬度而言,實施例之聚苯乙烯組合物所製得耐衝擊聚苯乙烯樹脂HSI-HSXII的性能較比較例所製得之聚苯乙烯樹脂PSI-PSIII的性能佳。
另外,以上述相同條件測量台化販售之耐衝擊聚苯乙烯樹脂(HP9450),測得其熔融指數為1.7(200℃@5kg),拉伸強度為308(kg/cm
2),抗彎強度為489(kg/cm
2),熱變形溫度為92.3℃,洛氏硬度100.9 (R-scale),以及耐衝擊強度為12.6(kJ/m
2)。可見 就整體耐衝擊及加工性能而言,本揭露之聚苯乙烯組合物所製得之耐衝擊聚苯乙烯樹脂已達到市售之耐衝擊聚苯乙烯樹脂之水準,可以為產業界所使用。本揭露實施例之聚苯乙烯組合物所使用之聚苯乙烯塑料完全使用回收之聚苯乙烯塑料,其所製得之聚苯乙烯樹脂已達產業界所需之耐衝擊聚苯乙烯樹脂水準,應可提高廠商使用回收聚苯乙烯塑料的意願,有助於廢棄聚苯乙烯塑料之回收,也可大幅減少海洋的聚苯乙烯塑料廢棄物。
上述實施例之特徵有利於本技術領域中具有通常知識者理解本發明。本技術領域中具有通常知識者應理解可採用本發明作基礎,設計並變化其他製程與結構以完成上述實施例之相同目的及/或相同優點。本技術領域中具有通常知識者亦應理解,這些等效置換並未脫離本發明精神與範疇,並可在未脫離本發明之精神與範疇的前提下進行改變、替換、或更動。
10:方法
S101,S103,S105,S107:步驟
本揭露將參考其中示出了本揭露的例示性實施例之圖式而更充分地描述,其中:
第1圖係繪示本揭露實施例的耐衝擊聚苯乙烯樹脂的製造方法的流程圖;以及
第2圖為本揭露的一實施例之耐衝擊聚苯乙烯樹脂的原子力顯微鏡(AFM)照片。
10:方法
S101,S103,S105,S107:步驟
Claims (10)
- 一種耐衝擊聚苯乙烯樹脂,包括:一連續相;以及複數個微粒,該些微粒分散在該連續相中,該些微粒具有0.1~4.0μm的平均粒徑,及該些微粒中二相鄰的微粒之間具有0.3~5.0μm的平均間距,其中該耐衝擊聚苯乙烯樹脂係由一聚苯乙烯組合物所製成,該聚苯乙烯組合物包括:一聚苯乙烯塑料;一苯乙烯嵌段共聚物;一加工助劑;以及一抗氧化劑;其中該聚苯乙烯塑料僅包含回收聚苯乙烯塑料;其中該聚苯乙烯組合物成分比例係以該聚苯乙烯塑料的重量為100重量份為基準,該苯乙烯嵌段共聚物佔5~30重量份,該加工助劑佔0.1~1.0重量份,該抗氧化劑佔0.1~1.0重量份。
- 如請求項1之耐衝擊聚苯乙烯樹脂,其中該些微粒具有0.1~3.0μm的平均粒徑,及該些微粒中二相鄰的微粒之間具有0.3~4.0μm的平均間距。
- 如請求項1之耐衝擊聚苯乙烯樹脂,其中該些微粒包括該苯乙烯嵌段共聚物。
- 如請求項1之耐衝擊聚苯乙烯樹脂,其中該聚苯乙 烯塑料包括小於500ppm的不純物。
- 如請求項1之耐衝擊聚苯乙烯樹脂,其中該苯乙烯嵌段共聚物包括苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯橡膠、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯橡膠、苯乙烯-丁二烯橡膠、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯橡膠之中的其一或任意組合。
- 如請求項1之耐衝擊聚苯乙烯樹脂,其中該加工助劑包括潤滑劑、抗靜電劑、安定劑、或塑化劑之中的其一或任意組合。
- 如請求項1之耐衝擊聚苯乙烯樹脂,其中該抗氧化劑包括受阻酚類、硫代酯或亞磷酸酯類抗氧化劑之中的其一或任意組合。
- 一種耐衝擊聚苯乙烯樹脂,係以如下製法所製成:提供一聚苯乙烯組合物,該組合物包含一聚苯乙烯塑料、一苯乙烯嵌段共聚物、一加工助劑、以及一抗氧化劑;以及使用一押出機對該組合物進行一熔融混煉製程,以獲得該耐衝擊聚苯乙烯樹脂,其中該耐衝擊聚苯乙烯樹脂包括一連續相以及複數個微粒,該些微粒分散在該連續相中,該些微粒具有0.1~4.0μm的平均粒徑,及該些微粒中二相鄰的微粒之間具有0.3~5.0μm的平均間距;其中該聚苯乙烯塑料僅包含回收聚苯乙烯塑料;其中該聚苯乙烯組合物成分比例係以該聚苯乙烯塑料的重量為100重量份為基準,該苯乙烯嵌段共聚物佔5~30重量份,該加工助 劑佔0.1~1.0重量份,該抗氧化劑佔0.1~1.0重量份。
- 如請求項8之耐衝擊聚苯乙烯樹脂,其中該熔融混煉製程的製程溫度為150~300℃且轉速為50~300rpm。
- 如請求項8之耐衝擊聚苯乙烯樹脂,其中該製法更包括對該耐衝擊聚苯乙烯樹脂進行一造粒製程及一乾燥製程。
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