[发明专利]一种聚苯乙烯组合物及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种聚苯乙烯组合物及其制备方法与应用，涉及高分子材料技术领域。本发明所述聚苯乙烯组合物包含如下重量份的成分：通用级聚苯乙烯树脂100份、苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物15～40份、增塑剂1～10份；所述苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物的数均分子量为9万～20万g/mol，所述苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物中丁二烯的质量分数为60％～80％。本发明以上述成分制备出的聚苯乙烯组合物兼具高光泽度以及高韧性。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种聚苯乙烯组合物及其制备方法与应用。

背景技术

通用聚苯乙烯(GPPS)由苯乙烯单体经本体聚合或悬浮聚合制成。具有着色性好、易加工、尺寸稳定、颜色透明、光泽度好等特性。但由于不含橡胶增韧，所以质脆、抗冲击性能非常低，难以满足使用要求。通过在聚合时将少量聚丁二烯接技到聚苯乙烯基体上，可以大幅提高聚苯乙烯的抗冲击性能，但橡胶的加入使得聚苯乙烯的光泽明显降低，难以满足高光泽的外观需求。

CN101613440A公开了一种高抗冲高光泽双峰聚苯乙烯的制备方法，通过控制聚丁二烯橡胶相1(粒径0.5～1.0μm)与聚丁二烯橡胶相2(粒径1.5～5.0μm)的重量比在1:5～1:15之间，来平衡高光泽和高韧性。CN110746544A专利利用胶囊颗粒(粒径为0.8～1.0μm)复配微孔颗粒(粒径为1.2～4.4μm)来制备高光泽高抗冲聚苯乙烯材料。其材料的光泽度为80％～90％，冲击强度为10～12kJ/m²，仍然较低。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种聚苯乙烯组合物及其制备方法与应用，所述聚苯乙烯组合物兼具高光泽度及高韧性。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种聚苯乙烯组合物，所述聚苯乙烯组合物包含如下重量份的成分：通用级聚苯乙烯树脂100份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)15～40份、增塑剂1～10份；所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的数均分子量为9万～20万g/mol，所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中丁二烯的质量分数为60％～80％。

本发明以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物作为增韧剂来提高聚苯乙烯的抗冲击性能，通过限定其数均分子量为9万～20万g/mol可以保证其具有良好的加工性能，利于塑化，同时又能最大程度地提高聚苯乙烯组合物的抗冲击性能。通过对苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中丁二烯的质量分数作上述限定可以保证聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物与通用级聚苯乙烯树脂、增塑剂具有良好的相容性，制备出的聚苯乙烯组合物兼具高光泽度及高韧性。

优选地，所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的数均分子量为10万～16万g/mol。通过对苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的分子量作上述限定，制备出的聚苯乙烯组合物的光泽度以及韧性可得到进一步的提升。

优选地，所述聚苯乙烯组合物包含如下重量份的成分：通用级聚苯乙烯树脂100份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物20～30份、增塑剂3～7份。通过对三者的配比作上述限定，聚苯乙烯组合物的光泽度及韧性可以得到进一步的提升。

优选地，所述增塑剂为矿物油、苯二甲酸酯中的至少一种。

优选地，所述增塑剂为矿物油和苯二甲酸酯的复配物，所述复配物中矿物油与苯二甲酸酯的重量比为60～95:5～40；所述矿物油为石蜡油、环烷油中的至少一种，所述苯二甲酸酯为对苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯中的至少一种。

本发明通过实验发现，矿物油对苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中丁二烯链段有良好的增塑作用，苯二甲酸酯对苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中苯乙烯链段具有良好的塑化作用，通过两者复配，并对其配比作上述限定可以保证苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物能被很好的塑化，从而能获得优异的表面光泽度。