本發(fā)明專利技術(shù)提供一種耐環(huán)境應(yīng)力開裂(ESCR)改進(jìn)的聚苯乙烯樹脂組合物，其包括如下組分：(a)基體組分，其選自聚丁二烯橡膠(PB)改性的聚苯乙烯樹脂，其中所述聚丁二烯橡膠(PB)改性組分的含量為4～12wt%，以所述組合物總重量計(jì)算；(b)共混組分，其選自與所述組分(a)共混的二甲基硅油，所述二甲基硅油添加量為0.05～0.2wt%，以所述組合物總重量計(jì)算。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種聚苯乙烯樹脂及其制備方法，更具體地涉及一種耐環(huán)境應(yīng)力開裂(ESCR)改進(jìn)的聚苯乙烯樹脂及其制備方法。
技術(shù)介紹
橡膠改性苯乙烯系樹脂，即高抗沖聚苯乙烯(HIPS)，具有優(yōu)良的抗沖性、高剛性、耐低溫性、耐化學(xué)腐蝕性和電器性能，且容易加工、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái)，隨著電子電器、汽車、器具及輕工業(yè)產(chǎn)品等的高性能化，市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)HIPS的性能提出了新的要求。具體的例子如冰箱專用HIPS樹脂，其主要應(yīng)用于冰箱的襯里和托盤，也可應(yīng)用于含油食品、清潔劑、一些化學(xué)品的包裝，國(guó)內(nèi)用量很大，產(chǎn)品附加值更高，具有良好的市場(chǎng)前景和經(jīng)濟(jì)效益。而此類聚苯乙烯產(chǎn)品對(duì)耐環(huán)境應(yīng)力開裂(ESCR)要求比較高，特別是應(yīng)用在食品容器或冰箱內(nèi)壁上時(shí)，一般把聚苯乙烯樹脂壓縮成片材狀態(tài)，然后在二次成型的情況下，剩余應(yīng)力部分若接觸到發(fā)泡劑或油類時(shí)，會(huì)出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。此時(shí)所使用的油類為人造奶油等油脂類或食用油、沙拉油，所使用的發(fā)泡劑為鹵代烴、氟氯碳化合物、環(huán)戊烷等。如前所述，高抗沖聚苯乙烯(HIPS)在應(yīng)力和某些通常對(duì)HIPS無(wú)害的試劑作用下，會(huì)發(fā)生破壞，這種現(xiàn)象就是環(huán)境應(yīng)力開裂(ESC)。現(xiàn)今的工業(yè)實(shí)驗(yàn)證實(shí)有四個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)強(qiáng)烈影響HIPS的耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能(ESCR):基本分子量、橡膠粒徑、橡膠相體積或凝膠含量和橡膠相交聯(lián)程度。包括礦物油和其他增塑劑在內(nèi)的一些添加劑也能夠影響高抗沖聚苯乙烯(HIPS)產(chǎn)品的耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能。在國(guó)內(nèi)外的文獻(xiàn)上提到過(guò)提高改進(jìn)聚苯乙烯ESCR的生產(chǎn)方法。據(jù)美國(guó)專利第4，144，204號(hào)顯示，為了改善ESCR性能，調(diào)整添加至單體的橡膠含量后，所生成凝膠含量在26重量份-38重量份內(nèi)時(shí)可改善ESCR性。但按照上述方法制造樹脂時(shí)，樹脂組成物的抗拉強(qiáng)度會(huì)降低。據(jù)美國(guó)專利第4777210號(hào)中提出了上述問(wèn)點(diǎn)相關(guān)對(duì)策-也就是未增加橡膠狀聚合物含量的條件下增加聚合物粒子大小的同時(shí)又能改善ESCR性的方法。此方法采用一種連續(xù)流工藝來(lái)生產(chǎn)高抗沖聚苯乙烯，并提供可靠的、可重復(fù)的方法來(lái)改變顆粒大小。在該專利工藝中，采用了一個(gè)預(yù)轉(zhuǎn)化反應(yīng)器(pre-inversion),將苯乙烯、聚苯乙烯、橡膠(如聚丁二烯)和過(guò)氧化物催化劑溶液轉(zhuǎn)化為高耐環(huán)境應(yīng)力性的高抗沖聚苯乙烯材料。這種方法的成本較高。通過(guò)專利US5861455A和US5543461A可知，在聚合工藝過(guò)程中添加聚異丁烯可增加HIPS產(chǎn)品的ESCR性能，但是在實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)于HIPS的ESCR要求不斷增加，需要找更新更好的方法和途徑來(lái)提高HIPS的ESCR性能。因此，本領(lǐng)域迫切需要開發(fā)一種能在保持良好加工性能的同時(shí)，獲得耐環(huán)境應(yīng)力開裂(ESCR)性能大幅提升的聚苯乙烯樹脂以及相關(guān)連續(xù)制造方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的第一目的在于獲得一種能在保持良好加工性能的同時(shí)，獲得耐環(huán)境應(yīng)力開裂(ESCR)性能大幅提升的聚苯乙烯樹脂組合物。本專利技術(shù)的第二目的在于獲得一種能在保持良好加工性能的同時(shí)，獲得耐環(huán)境應(yīng)力開裂(ESCR)性能大幅提升的聚苯乙烯樹脂。本專利技術(shù)的第三目的在于獲得一種能在保持良好加工性能的同時(shí)，獲得耐環(huán)境應(yīng)力開裂(ESCR)性能大幅提升的聚苯乙烯樹脂的制備方法。本專利技術(shù)的第四目的在于獲得一種能在保持良好加工性能的同時(shí)，獲得耐環(huán)境應(yīng)力開裂(ESCR)性能大幅提升的聚苯乙烯樹脂的用途。本專利技術(shù)的第一方面提供一種耐環(huán)境應(yīng)力開裂(ESCR)改進(jìn)的聚苯乙烯樹脂組合物，其包括如下組分(a)基體組分，其選自聚丁二烯橡膠(PB)改性的聚苯乙烯樹脂，其中所述聚丁二烯橡膠(PB)改性組分的含量為4 12wt%，以所述組合物總重量計(jì)算；(b)共混組分，其選自與所述組分(a)共混的二甲基硅油，所述二甲基硅油添加量為O. 05 O. 2wt%,以所述組合物總重量計(jì)算。優(yōu)選地,所述橡膠改性組分的含量為樹脂總量的5wt% 10wt%。在本專利技術(shù)的一個(gè)具體實(shí)施方式中，所述二甲基硅油采用運(yùn)動(dòng)粘度為 500-300cST (厘斯)的二甲基硅油。優(yōu)選地，所述二甲基硅油添加量為優(yōu)選O. 08-0. 15wt%。其中，lcST=lmm2/s。所述二甲基硅油的運(yùn)動(dòng)粘度采用ASTM D445標(biāo)準(zhǔn)(25°C條件) 測(cè)定。 在一個(gè)具體實(shí)施方式中，所述基體組分(a)中，所述聚丁二烯橡膠(PB)改性組分包括高順式聚丁二烯、低順式聚丁二烯或其組合。優(yōu)選地，所述(a)基體組分和(b)共混組分的總重量占所述組合物總重量的90 100%。所述組合物中還可以含有其他惰性組分，只要這些組分不對(duì)本專利技術(shù)的專利技術(shù)目的產(chǎn)生限制。所述組合物還可能含有一些不可避免的組分，例如引發(fā)劑等組分的殘留。在本專利技術(shù)的一個(gè)具體實(shí)施方式中，所述基體組分(a)中，所述聚丁二烯橡膠(PB) 改性組分包括高順式聚丁二烯、低順式聚丁二烯或其組合。優(yōu)選地，所述高順式聚丁二烯的順式含量不低于94摩爾％，所述低順式聚丁二烯的順式含量在33 40摩爾％之間。在本專利技術(shù)的一個(gè)具體實(shí)施方式中，所述共混組分(b)還包括聚異丁烯的組合，且所述聚異丁烯的添加量為2wt% 4wt%,以組合物的總重量計(jì)算。優(yōu)選地，所述聚異丁烯平均分子量在900 1500。所述分子量是重均分子量。優(yōu)選地,所述所用聚異丁烯的添加量為2. 5 3. 5wt%,以組合物的總重量計(jì)算。本專利技術(shù)的第二方面提供一種如本專利技術(shù)所述的組合物制得的耐環(huán)境應(yīng)力開裂 (ESCR)改進(jìn)的聚苯乙烯樹脂。在本專利技術(shù)的一個(gè)具體實(shí)施方式中，其Mw在180000-220000，其低溫抗沖擊強(qiáng)度 (-20 0C )達(dá)到 8 9KJ/M2(IS0180)。更具體的，所述耐環(huán)境應(yīng)力開裂(ESCR)改進(jìn)的聚苯乙烯樹脂的Mw在 180000-220000，有著優(yōu)良的抗沖性能和拉伸性能，最高可達(dá)12 13KJ/M2 (IS0180)，低溫抗沖擊強(qiáng)度(-20 0C )可達(dá)到8 9KJ/M2(IS0180)。本專利技術(shù)的第三方面提供一種本專利技術(shù)所述的耐環(huán)境應(yīng)力開裂(ESCR)改進(jìn)的聚苯乙烯樹脂的制備方法，所述方法包括如下步驟根據(jù)本專利技術(shù)所述的組分(a)的含量要求，提供獲得所述基體組分(a)所需的苯乙烯單體原料和聚丁二烯橡膠(PB)原料；提供共混組分(b)；上述各組分進(jìn)行混合，得到混合物料；所得到的混合物料通過(guò)聚合反應(yīng)獲得所述耐環(huán)境應(yīng)力開裂(ESCR)改進(jìn)的聚苯乙烯樹脂。在一個(gè)具體實(shí)施方式中，本專利技術(shù)采用本體連續(xù)法，通過(guò)將苯乙烯和橡膠或橡膠混合物制備本專利技術(shù)的HIPS。適合本專利技術(shù)方法的反應(yīng)器為連續(xù)攪拌釜式反應(yīng)器(CSTR)，便于獨(dú)立調(diào)節(jié)、優(yōu)化混合物在主反應(yīng)器中的停留時(shí)間。在本專利技術(shù)的一個(gè)具體實(shí)施方式中，所述混合步驟中，所需含量的苯乙烯單體原料和聚丁二烯橡膠(PB)原料在預(yù)聚釜中接觸混和；再加入共混組分(b)，使其在預(yù)聚釜內(nèi)混合均勻，從而得到所述混合物料；在混合過(guò)程中并同時(shí)控制預(yù)聚釜中的反應(yīng)條件，保持此時(shí)物料不發(fā)生相轉(zhuǎn)變。在本專利技術(shù)的一個(gè)具體實(shí)施方式中，所得到的混合物料在剪切力場(chǎng)下進(jìn)一步進(jìn)行聚合反應(yīng)，直至其發(fā)生相轉(zhuǎn)變；其中，所述聚合反應(yīng)中，加入化學(xué)引發(fā)劑進(jìn)行化學(xué)引發(fā)，且所述反應(yīng)溫度為 105-120°C，攪拌速率為 ll-20rpm。所述“剪切力場(chǎng)”包括攪拌。在本專利技術(shù)的具體實(shí)施方式中，在將苯乙烯單體和橡膠溶液加入到預(yù)聚釜中，可采用化學(xué)引發(fā)，化學(xué)引發(fā)可以采用如下化學(xué)引發(fā)劑叔-過(guò)氧化丁基-2-乙基本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種耐環(huán)境應(yīng)力開裂(ESCR)改進(jìn)的聚苯乙烯樹脂組合物，其特征在于，包括如下組分：(a)基體組分，其選自聚丁二烯橡膠(PB)改性的聚苯乙烯樹脂，其中所述聚丁二烯橡膠(PB)改性組分的含量為4～12wt%，以所述組合物總重量計(jì)算；(b)共混組分，其選自與所述組分(a)共混的二甲基硅油，所述二甲基硅油添加量為0.05～0.2wt%，以所述組合物總重量計(jì)算。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種耐環(huán)境應(yīng)力開裂(ESCR)改進(jìn)的聚苯乙烯樹脂組合物，其特征在于，包括如下組分 (a)基體組分，其選自聚丁二烯橡膠(PB)改性的聚苯乙烯樹脂，其中所述聚丁二烯橡膠(PB)改性組分的含量為4 12wt%,以所述組合物總重量計(jì)算；(b)共混組分，其選自與所述組分(a)共混的二甲基硅油，所述二甲基硅油添加量為O.05 O. 2wt%,以所述組合物總重量計(jì)算。2.如權(quán)利要求I所述的組合物，其特征在于，所述二甲基硅油采用運(yùn)動(dòng)粘度為500-300cST (厘斯)的二甲基硅油。3.如權(quán)利要求I所述的組合物，其特征在于，所述共混組分(b)還包括聚異丁烯，且所述聚異丁烯的添加量為2wt% 4wt%，以組合物的總重量計(jì)算。4.一種如權(quán)利要求I所述的組合物制得的耐環(huán)境應(yīng)力開裂(ESCR)改進(jìn)的聚苯乙烯樹脂。5.如權(quán)利要求4所述的耐環(huán)境應(yīng)力開裂(ESCR)改進(jìn)的聚苯乙烯樹脂，其特征在于，其Mw 在 180000-220000，其低溫抗沖擊強(qiáng)度(_20°C )達(dá)到 8 9KJ/M2 (IS0180)。6.一種如權(quán)利要求4所述的耐環(huán)境應(yīng)力開裂(ESCR)改進(jìn)的聚苯乙烯樹脂的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟 根據(jù)如權(quán)利要求I所述的組分(a)的含量要求，提供...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：申曉燕，王建龍，康毅勇，錢圣強(qiáng)，竇碗仇，葉軍，姚會(huì)明，羅明，黃晨，李敏，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：上海賽科石油化工有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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