專利名稱：輕度交聯(lián)增容聚苯乙烯(ps)/聚乙烯(pe)共混物的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及不相容聚合物共混物的增容技術(shù)，具體地指一種輕度交聯(lián)增容聚苯乙烯(PS)/聚乙烯(PE)共混物的制備方法。
開發(fā)聚苯乙烯(PS)/聚乙烯(PE)合金技術(shù)關(guān)鍵在于采用合適的相容化技術(shù)對其進行有效的增容。但就目前國內(nèi)外對該共混體系所使用的增容方法而言，添加過氧化物反應(yīng)擠出，方法簡單，但由于很難使PE、PS內(nèi)部交聯(lián)和鏈降解達到最小的最佳條件，對共混物性能的提高極為有限；采用帶有官能團的聚合物反應(yīng)增容，雖然無需使用增容劑，但是由于涉及到帶有官能團聚合物的首先合成，并且在加工過程中官能團間的反應(yīng)緩慢，不僅導(dǎo)致較高的制造成本，而且對共混物性能的改善，效果也不理想；加入接枝或嵌段共聚物增容，雖然可獲得拉伸性能較好的合金材料，但卻難以提高共混物的抗沖性能，且所使用的增容劑的價格昂貴。
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，選用一定分子結(jié)構(gòu)的增容劑并配以微量的過氧化物，在提高共混物的界面粘合的同時，引入界面彈性層，從而提供一種制造成本低廉、所獲產(chǎn)品綜合力學(xué)性能優(yōu)異的輕度交聯(lián)增容聚苯乙烯(PS)/聚乙烯(PE)共混物的制備方法。
本發(fā)明的目的是通過如下措施來達到的一種輕度交聯(lián)增容聚苯乙烯(PS)/聚乙烯(PE)共混物的制備方法，其特征在于選用苯乙烯--丁二烯--苯乙烯嵌段共聚物(SBS)為增容劑，選用微量過氧化苯甲酰(BPO)或過氧化二異丙苯(DCP)為交聯(lián)劑，分步加入按聚苯乙烯(PS)/聚乙烯(PE)共混物重量份計，10～20份的聚乙烯(PE)，70～85份的聚苯乙烯(PS)，5～15份作增容劑用的苯乙烯--丁二烯--苯乙烯嵌段共聚物(SBS)和0.01～1份的微量過氧化物交聯(lián)劑，在150℃～250℃下，分別共混各2～10分鐘。
上述組份分步加入的制備方法，還有制備方法1按配方量，將聚乙烯(PE)、微量過氧化物交聯(lián)劑過氧化苯甲酰(BPO)或過氧化二異丙苯(DCP)和聚苯乙烯(PS)在150℃～250℃下共混2～10分鐘，然后在保持上述溫度下加入增容劑苯乙烯--丁二烯--苯乙烯嵌段共聚物(SBS)共混2～10分鐘。
制備方法2按配方量，將聚乙烯(PE)和微量過氧化物交聯(lián)劑過氧化苯甲酰(BPO)或過氧化二異丙苯(DCP)在150℃～250℃下共混2～10分鐘，然后在保持上述溫度下加入增容劑苯乙烯--丁二烯--苯乙烯嵌段共聚物(SBS)共混2～10分鐘，最后在保持上述溫度下加入聚苯乙烯(PS)再共混2～10分鐘。
制備方法3按配方量，首先將聚乙烯(PE)和微量過氧化物交聯(lián)劑過氧化苯甲酰(BPO)或過氧化二異丙苯(DCP)在150℃～250℃下共混2～10分鐘，然后加入聚苯乙烯(PS)，在保持上述溫度下充分混合，最后加入增容劑苯乙烯--丁二烯--苯乙烯(SBS)在150℃～250℃下共混2～10分鐘。
制備方法4按配方量，將聚乙烯(PE)和微量過氧化物交聯(lián)劑過氧化苯甲酰(BPO)或過氧化二異丙苯(DCP)在150℃～250℃下共混2～10分鐘，然后在保持上述溫度狀態(tài)下加入聚苯乙烯(PS)和增容劑苯乙烯--丁二烯--苯乙烯嵌段共聚物(SBS)共混2～10分鐘。
本發(fā)明采用的各組份分步加入的目的在于使PE與PS之間，以及PE與SBS之間、PS和SBS之間發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，這樣不僅使SBS成為該共混體系有效的增容劑，并且PE與PS之間的交聯(lián)反應(yīng)、生成的接枝共混物也可起到增容的作用。同時由于本發(fā)明采用微量的過氧化物，SBS雖然與PE以及PS之間發(fā)生了交聯(lián)反應(yīng)，但尚保留了部分雙鍵，在界面起到彈性層的作用。當(dāng)試樣受到外力作用時。界面彈性層既可起到吸收能量，又可起到減緩應(yīng)力傳遞速率，推遲PE粒子形變速率的作用，從而使PE粒子在高速沖擊測試過程中充分地發(fā)生松弛變形，進而顯著提高PS/PE共混物的抗沖擊性能。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下顯著優(yōu)點1、本法選用SBS配以微量的過氧化物，使所制備的共混物性能顯著提高，與現(xiàn)有技術(shù)制備的共混物相比，拉伸強度68提高了40～100％，沖擊強度Is提高了1200～2000％和斷裂伸張率εs提高了750～1500％。實現(xiàn)了近30年來人們試圖利用PE增韌PS的設(shè)想。
2、采用本發(fā)明制造成本顯著下降，與現(xiàn)有技術(shù)制備的共混物相比，其制造成本降低了70～120％。
3、所采用的原材料，來源豐富，全部國產(chǎn)化，有利于PS/PE合金的工業(yè)化生產(chǎn)，具有顯著的社會效益和經(jīng)濟效益。
4、本發(fā)明所制備的PS/PE合金的各項性能指標均達到或超過了相應(yīng)牌號的HIPS，所以該合金材料不僅可替代HIPS使用，同時在包裝材料、含油脂量高的食品容器、冷凍裝置和發(fā)泡材料等方面具有良好的應(yīng)用前景。
結(jié)合以下實施例對本發(fā)明的制備方法作進一步的詳述
實施例110份線性低密度聚乙烯(LLDPE)或低密度聚乙烯(LDPE)、1份過氧化二異丙苯(DCP)或過氧化苯甲酰(BPO)和79份聚苯乙烯(PS)在180℃下共混5分鐘后，加入10份苯乙烯--丁二烯--苯乙烯嵌段共聚物SBS再混合5分鐘，采用LLDPE、LDPE所得共混物的沖擊強度分別為108.4J/M和94.4J/M。
實施例210份線性低密度聚乙烯(LLDPE)或低密度聚乙烯(LDPE)與0.5份過氧化二異丙苯(DCP)或過氧化苯甲酰(BPO)在200℃下共混7分鐘，加入10份苯乙烯--丁二烯--苯乙烯嵌段共聚物SBS共混2分鐘，最后加入79.5份聚苯乙烯PS再混合5分鐘，采用LLDPE、LDPE所得共混物的沖擊強度分別為114.6J/M和102.5J/M。
實施例320份線性低密度聚乙烯(LLDPE)或低密度聚乙烯(LDPE)與0.1份過氧化二異丙苯(DCP)或過氧化苯甲酰(BPO)在175℃下共混8分鐘，然后加入70份聚苯乙烯PS再混合5分鐘，最后加入10份苯乙烯--丁二烯--苯乙烯嵌段共聚物SBS混合5分鐘采用LLDPE、LDPE所得共混物的沖擊強度分別為110.2J/M和100J/M。
實施例415份線性低密度聚乙烯LLDPE或低密度聚乙烯LPPE與0.03份過氧化二異丙苯(DCP)或過氧化苯甲酰(BPO)在165℃下共混2分鐘，然后加入70份聚苯乙烯(PS)和15份苯乙烯--丁二烯--苯乙烯嵌段共聚物SBS再混合10分鐘，采用LLDPE、LDPE所得共混物的沖擊強度分別為123.2J/M和114.6J/Mm。
權(quán)利要求
1.一種輕度交聯(lián)增容聚苯乙烯(PS)/聚乙烯(PE)共混物的制備方法，其特征在于選用苯乙烯--丁二烯--苯乙烯嵌段共聚物(SBS)為增容劑，微量過氧化苯甲酰(BPO)或過氧化二異丙苯(DCP)為交聯(lián)劑，分步加入按聚苯乙烯(PS)/聚乙烯(PE)共混物重量份計，10～20份的聚乙烯(PE)，70～85份的聚苯乙烯(PS)，5～15份作增容劑用的苯乙烯--丁二烯--苯乙烯嵌段共聚物(SBS)和0.01～1份的微量過氧化物交聯(lián)劑在150℃～250℃下，分別共混各2～10分鐘。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輕度交聯(lián)增容聚苯乙烯(PS)/聚乙烯(PE)共混物的制備方法，其特征在于其分步加入各組份的方法，還有按配方量，將聚乙烯(PE)、微量過氧化物交聯(lián)劑過氧化苯甲酰(BPO)或過氧化二異丙苯(DCP)和聚苯乙烯(PS)在150℃～250℃下共混2～10分鐘，然后在保持上述溫度下加入增容劑苯乙烯--丁二烯--苯乙烯嵌段共聚物(SBS)共混2～10分鐘。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輕度交聯(lián)增容聚苯乙烯(PS)/聚乙烯(PE)共混物的制備方法，其特征在于其分步加入各組份的方法，還有按配方量，將聚乙烯(PE)和微量過氧化物過氧化苯甲酰(BPO)或過氧化二異丙苯(DCP)在150℃～250℃下共混2～10分鐘，然后在保持上述溫度下加入增容劑苯乙烯--丁二苯--苯乙烯嵌段共聚物(SBS)共混2～10分鐘，最后在保持上述溫度下加入聚苯乙烯(PS)再共混2～10分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輕度交聯(lián)增容聚苯乙烯(PS)/聚乙烯(PE)共混物的制備方法，其特征在于其分步加入各組份的方法，還有按配量首先將聚乙烯(PE)和微量過氧化物交聯(lián)劑過氧化苯甲酰(BPO)或過氧化二異丙苯(DCP)在150℃～250℃下共混2～10分鐘，然后加入聚苯乙烯(PS)，在保持上述溫度下充分混合，最后加入增容劑苯乙烯--丁二苯--苯乙烯嵌段共聚物(SBS)在150℃～250℃下共混2～10分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輕度交聯(lián)增容聚苯乙烯(PS)/聚乙烯(PE)共混物的制備方法，其特征在于其分步加入各組份的方法，還有按配方量將聚乙烯(PE)和微量過氧化物交聯(lián)劑(BPO)或(DCP)在150℃～250℃下共混2～10分鐘，然后在保持上述溫度狀態(tài)下聚苯乙烯(PS)和增容劑苯乙烯--丁二烯--苯乙烯嵌段共聚物(SBS)共混2～10分鐘。
全文摘要
本發(fā)明涉及不相容聚合物共混物的增容技術(shù),具體地指一種輕度交聯(lián)增容聚苯乙烯(PS)/聚乙烯(PE)共混物的制備方法。它選用苯乙烯－丁二烯－苯乙烯嵌段共聚物(SBS)為增容劑,選用微量過氧化苯甲酰(BPO)或過氧化二異丙苯(DCP)為交聯(lián)劑,分步加入按重量份計10～20份的聚乙烯(PE),70～85份的聚苯乙烯(PS),5～15份苯乙烯－丁二烯－苯乙烯嵌段共聚物(SBS)和0.01～1份的微量過氧化物交聯(lián)劑,在150℃～250℃下,分別共混各2～10分鐘。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本法所制備的共混物性能有顯著提高,可替代HIPS使用,制造成本顯著降低,原材料全部國產(chǎn)化,有利于PS/PE合金的工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號C08L53/02GK1197815SQ9710538
公開日1998年11月4日 申請日期1997年7月15日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月15日
發(fā)明者沈家瑞, 王志 申請人:華南理工大學(xué)