專利名稱：苯乙烯基熱塑性樹脂組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種苯乙烯基熱塑性樹脂組合物。更具體地，本發(fā)明涉及一種其中苯乙烯基嵌段共聚物被用于使苯乙烯基樹脂與烯烴樹脂有效地相容、并且調(diào)控烯烴樹脂的晶體性質(zhì)的苯乙烯基熱塑性樹脂組合物。因此，本發(fā)明的組合物超過(guò)現(xiàn)有的苯乙烯基共混樹脂在耐化學(xué)性和熱性質(zhì)方面是極優(yōu)的，并且尤其具有在光澤度方面的極大改進(jìn)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，已報(bào)道了許多關(guān)于苯乙烯基樹脂和烯烴樹脂的增容作用的研究和專利。美國(guó)專利第5,278,232號(hào)公開了一種制備具有抗延長(zhǎng)和沖擊性的苯乙烯基樹脂的方法，其中，具有50～85wt％苯乙烯含量的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物被用作苯乙烯基樹脂和烯烴樹脂共混物的增容劑。
并且，美國(guó)專利第5,334,659號(hào)公開了一種制備具有極佳的化學(xué)穩(wěn)定性的樹脂組合物的方法，其中，具有25～50wt％的苯乙烯含量的苯乙烯-異戊二烯嵌段共聚物(SIS)被用作苯乙烯基樹脂和烯烴樹脂共混物的增容劑。
以上兩個(gè)專利的特征在于同時(shí)使用增容劑、苯乙烯基樹脂和烯烴樹脂，以實(shí)現(xiàn)需要的物理性質(zhì)。然而，其缺點(diǎn)在于，這些方法在樹脂共混物的光澤度和剛性方面顯示出顯著的降低，并且尤其使用超過(guò)10重量份的具有高生產(chǎn)成本的增容劑，從而導(dǎo)致在樹脂共混物的經(jīng)濟(jì)因素方面的下降。
因此，本發(fā)明已進(jìn)行了研究，從而克服上述問題，尤其克服了在光澤度和機(jī)械性能方面的降低，從而發(fā)現(xiàn)當(dāng)向苯乙烯基樹脂中加入改性烯烴樹脂時(shí)，可以制備不僅在光澤度和耐化學(xué)性方面、而且在熱和機(jī)械性能方面獲得改進(jìn)的熱塑性樹脂組合物。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種超過(guò)現(xiàn)有的苯乙烯基共混樹脂在耐化學(xué)性和熱性質(zhì)方面極佳、并且尤其具有在光澤度方面的極大改進(jìn)的苯乙烯基熱塑性樹脂組合物。
本發(fā)明的以上和其它目的可以通過(guò)如下描述的本發(fā)明而實(shí)現(xiàn)。以下，將詳細(xì)地描述本發(fā)明。
根據(jù)本發(fā)明的苯乙烯基熱塑性樹脂組合物包括(A)50～90重量份的含橡膠改性的苯乙烯的接枝聚合物；(B)10～50重量份的改性烯烴樹脂，該改性烯烴樹脂基于100重量份的烯烴樹脂含0.2～1.0重量份的成核劑；和(C)基于100重量份的組分(A)和(B)之和的2～10重量份的線性苯乙烯基嵌段共聚物。
現(xiàn)在，詳細(xì)描述各組分。
(A)含橡膠改性的苯乙烯的接枝共聚物本發(fā)明中所使用的含橡膠改性的苯乙烯的接枝共聚物的例子包括苯乙烯與其它物質(zhì)的共聚物、和橡膠改性的苯乙烯樹脂，優(yōu)選橡膠改性的高沖擊性的聚苯乙烯(HIPS)。
基于100重量份接枝聚合物和改性烯烴樹脂組分之和，含橡膠改性的苯乙烯的接枝共聚物組分以50～90重量份、優(yōu)選65～85wt％的量被使用。如果該含橡膠改性的苯乙烯的接枝共聚物組分的含量低于50重量份，則將導(dǎo)致低沖擊強(qiáng)度，從而難以平衡組合物的性質(zhì)，如果其含量超過(guò)90重量份，則將導(dǎo)致組合物的機(jī)械硬度和熱性質(zhì)的降低。
并且，例如，含橡膠改性苯乙烯的接枝共聚物基于100wt％的接枝共聚物含有5～15wt％的聚丁二烯橡膠或苯乙烯-丁二烯橡膠。
優(yōu)選作為含橡膠改性的苯乙烯的接枝共聚物的橡膠改性的高沖擊性聚苯乙烯通?？赏ㄟ^(guò)已知的聚合方法制備的高沖擊性聚苯乙烯。高沖擊性聚苯乙烯中所用的橡膠組分的例子包括聚丁二烯橡膠和苯乙烯-丁二烯橡膠。橡膠組分的含量根據(jù)需要的性質(zhì)在基于接枝共聚物的重量的5～15wt％的范圍內(nèi)變化。
(B)改性烯烴樹脂如此處所用，術(shù)語(yǔ)“烯烴樹脂”指乙烯或丙烯的均聚物或其共聚物。烯烴樹脂的特定例子包括低密度的聚乙烯、高密度的聚乙烯、聚丙烯、和乙烯-丙烯共聚物，這些聚合物可以單獨(dú)使用，或以其兩種或多種的混合物被使用。
本發(fā)明中所用的烯烴樹脂優(yōu)選地具有50,000～100,000的數(shù)均分子量。
當(dāng)烯烴樹脂的熔體流動(dòng)指數(shù)(melt flow index MFI)維持在低于2(190℃/2.16kg)的水平時(shí)，可獲得共混物的充足性質(zhì)。烯烴樹脂優(yōu)選地具有低于1的熔體流動(dòng)指數(shù)。
為了提高烯烴樹脂的剛性、表面硬度和抗劃傷性，并且調(diào)控烯烴樹脂的晶體性質(zhì)(如結(jié)晶率和晶體粒度)，則通常使用成核劑。成核劑的例子包括3，4-二甲基二亞芐、二(2，5-甲基亞芐)山梨醇、二(對(duì)-乙基亞芐)、二(4-叔丁基苯)磷酸鈉、二亞芐山梨醇(DBS)、對(duì)-叔丁基苯甲酸鋁(ALPTBBA)、對(duì)-叔丁基苯甲酸鈉鹽(PTBBNa)和滑石，其中，優(yōu)選3，4-二甲基二亞芐和二(2，5-甲基亞芐)山梨醇?；?00重量份的改性烯烴樹脂，成核劑的用量為0.2～1.0重量份。
基于100重量份的含橡膠改性的苯乙烯的接枝共聚物和烯烴樹脂之和，通過(guò)加入成核劑而改性的烯烴樹脂組分的用量為10～50重量份、優(yōu)選10～15重量份。如果改性烯烴樹脂的含量少于10重量份，則將導(dǎo)致組合物的機(jī)械硬度和熱性質(zhì)的降低，如果其含量超過(guò)50重量份，則將導(dǎo)致組合物的沖擊強(qiáng)度的降低。
(C)線性苯乙烯基嵌段共聚物本發(fā)明中所使用的線性苯乙烯基嵌段共聚物為含有苯乙烯和烯烴重復(fù)單元的化合物，該化合物的例子包括線性苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、線性苯乙烯-異戊二烯嵌段共聚物、線性苯乙烯-乙烯-丙烯嵌段共聚物、線性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、線性苯乙烯-丁二烯-丙烯嵌段共聚物、線性苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物和線性苯乙烯-丁二烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物。該線性苯乙烯基嵌段共聚物的形式為二嵌段、三嵌段、四嵌段或五嵌段，并且具有30～50wt％的苯乙烯含量。
基于100重量份的含橡膠改性的苯乙烯的接枝聚合物和改性烯烴樹脂之和，線性苯乙烯基嵌段共聚物的用量為2～10重量份、優(yōu)選2～5重量份。如果線性苯乙烯基嵌段共聚物的用量少于2重量份，則將導(dǎo)致基質(zhì)和分散相的相容性的降低，如果其含量超過(guò)10重量份，則將導(dǎo)致成本的問題。
如果需要，根據(jù)本發(fā)明的樹脂組合物可以額外地含有5重量份的其它添加劑，如熱穩(wěn)定劑、抗氧化劑、潤(rùn)滑劑、光學(xué)穩(wěn)定劑、阻燃劑、UV穩(wěn)定劑、抗靜電劑、著色劑、填料和沖擊增強(qiáng)劑。此外，在本發(fā)明的組合物中也可以使用其它樹脂或橡膠組分。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的苯乙烯基熱塑性樹脂組合物中，苯乙烯基嵌段共聚物被用于使苯乙烯基樹脂和烯烴樹脂有效地增容，并且烯烴樹脂的晶體性質(zhì)被調(diào)控。因此，本發(fā)明的組合物超過(guò)現(xiàn)有苯乙烯基混合樹脂在耐化學(xué)性和熱性質(zhì)方面是極佳的，并尤其具有在光澤度方面的極大改進(jìn)。
具體實(shí)施例方式
以下，通過(guò)實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明。然而，應(yīng)該理解這些實(shí)施例僅用于解釋目的，而不應(yīng)理解為限制本發(fā)明的范圍。
以下實(shí)施例中所使用的含橡膠改性的苯乙烯的接枝聚合物(A)、改性烯烴樹脂(B)和線性苯乙烯基嵌段共聚物的制備和說(shuō)明如下。
(A)含橡膠改性的苯乙烯的接枝聚合物高沖擊性聚苯乙烯樹脂(以下稱為“HIPS-1”)由具有0.6～1.0μm粒度的顆粒和少于10重量份的具有2～4μm粒度的橡膠組成。
高沖擊性聚苯乙烯樹脂(以下稱為“HIPS-2”)由具有2.5μm粒度的橡膠組成。
高沖擊性聚苯乙烯樹脂(以下稱為“HIPS-3”)由具有4μm粒度的橡膠組成。
樹脂HIPS-1、HIPS-2和HIPS-3具有相同的橡膠含量，并且其基本性質(zhì)如以下表1所示。
(B)改性烯烴樹脂本發(fā)明中所用的烯烴樹脂為具有0.1g/10min(190℃/2.16kg)的熔體流動(dòng)指數(shù)和70,000的數(shù)均分子量的丙烯樹脂。
為了改性丙烯樹脂的晶體性質(zhì)，基于100重量份的丙烯樹脂，向丙烯樹脂中加入0.3重量份的作為成核劑的二(2，5-甲基亞芐)山梨醇。在220℃將混合物置于雙螺桿擠出機(jī)中，以制備具有調(diào)控的晶體性質(zhì)的丙烯樹脂。
本發(fā)明所用的丙烯樹脂如下(B)-1常規(guī)的丙烯樹脂；(B)-2如上所述制備的具有調(diào)控的晶體性質(zhì)的改性丙烯樹脂；(C)-1苯乙烯-丁二烯-苯乙烯，一種具有40％的苯乙烯含量的線性嵌段共聚物；
(C)-2苯乙烯-丁二烯-苯乙烯，一種具有40％的苯乙烯含量的放射形嵌段共聚物；(C)-3苯乙烯-丁二烯-丙烯，一種具有40％的苯乙烯含量的線性嵌段共聚物；[實(shí)施例1-6]將如上所述制備的組分以下表2所示的比例彼此混合。在表2中，組分(C)的量是基于100重量份的組分(A)和(B)之和。通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)擠出共混物，從而制備樹脂切片。該制備的樹脂切片在220℃下被注射成模，并評(píng)價(jià)和分析注射樣品。結(jié)果如表2所示。
通過(guò)以下方式測(cè)量如上所述制備的樣品的性質(zhì)。
1)艾氏沖擊強(qiáng)度(1/4英寸；在23℃下切口；kg·cm/cm)根據(jù)ASTM D256測(cè)量。
2)抗張強(qiáng)度(50mm/min；kg/cm2)根據(jù)ASTM D638測(cè)量。
3)光澤度根據(jù)ASTM D638以45°和60°測(cè)量。
4)耐化學(xué)性對(duì)樣品施用濃硫酸，然后在30分鐘內(nèi)肉眼觀察裂縫的發(fā)生，并且基于以下標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)結(jié)果。
A無(wú)裂縫B顯示細(xì)裂縫C顯示許多細(xì)裂縫D顯示粗裂縫
E粗裂縫之后的切口5)熱變形溫度(HDT；1/4英寸；18.5kg/cm2的負(fù)載)根據(jù)ASTM D648進(jìn)行測(cè)量。
表1

表2

如表2所示，使用(B)-2和(C)-1的實(shí)施例4-6相對(duì)于表1中的結(jié)果在光澤度和沖擊強(qiáng)度方面表現(xiàn)出很少降低或無(wú)降低，并且在抗張強(qiáng)度和熱變形溫度方面表現(xiàn)出顯著的增加。并且，含有(B)-2和(C)-3的實(shí)施例1-3在機(jī)械性質(zhì)和光澤度方面是最高的。
除用常規(guī)丙烯樹脂代替具有調(diào)控的晶體性質(zhì)的改性丙烯樹脂外，重復(fù)實(shí)施例1的方法。

除用常規(guī)丙烯樹脂代替具有調(diào)控的晶體性質(zhì)的改性丙烯樹脂外，重復(fù)實(shí)施例2的方法。
除用常規(guī)丙烯樹脂代替具有調(diào)控的晶體性質(zhì)的改性丙烯樹脂外，重復(fù)實(shí)施例3的方法。
除用放射形苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物代替線性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物外，重復(fù)實(shí)施例4的方法。
除用放射形苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物代替線性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物外，重復(fù)實(shí)施例5的方法。
除用放射形苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物代替線性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物外，重復(fù)實(shí)施例6的方法。
表3

如表3所示，使用具有非調(diào)控的晶體性質(zhì)的丙烯樹脂的對(duì)比實(shí)施例1-3在除了沖擊強(qiáng)度和耐化學(xué)性外的所用性質(zhì)方面、尤其在光澤度方面都顯示降低。特別地，盡管對(duì)比實(shí)施例1和實(shí)施例1之間具有僅在丙烯樹脂的改性或未改性方面的區(qū)別，但是，與實(shí)施例1相比，對(duì)比實(shí)施例1在光澤度方面顯示約2倍的降低。并且，與實(shí)施例相比，使用放射形嵌段共聚物代替線性嵌段共聚物作為增容劑的對(duì)比實(shí)施例4-6在除了耐化學(xué)性外的所有性質(zhì)方面、尤其在沖擊強(qiáng)度方面是極低的。
工業(yè)實(shí)用性如上所述，本發(fā)明提供了一種其中苯乙烯基嵌段共聚物被用于有效地增容苯乙烯基樹脂和烯烴樹脂、并且調(diào)控烯烴樹脂的晶體性質(zhì)的苯乙烯基熱塑性樹脂組合物。因此，本發(fā)明的樹脂組合物超過(guò)現(xiàn)有苯乙烯基共混樹脂在耐化學(xué)性和熱性質(zhì)方面是極佳的，并且尤其具有在光澤度方面的極大改進(jìn)。
盡管為了說(shuō)明的目的已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員可以理解不偏離附加權(quán)利要求所公開的本發(fā)明的范圍和實(shí)質(zhì)的各種修飾、添加和取代是可能的。
權(quán)利要求
1.一種苯乙烯基熱塑性樹脂組合物，包括(A)50～90重量份的含橡膠改性的苯乙烯的接枝聚合物；(B)10～50重量份的改性烯烴樹脂，基于100重量份的烯烴樹脂，該改性烯烴樹脂含0.2～1.0重量份的成核劑；和(C)基于100重量份的組分(A)和(B)之和的2～10重量份的線性苯乙烯基嵌段共聚物。
2.權(quán)利要求1的組合物，其中，含橡膠改性的苯乙烯的接枝聚合物為橡膠改性的高沖擊性聚苯乙烯。
3.權(quán)利要求1或2的組合物，其中，含橡膠改性的苯乙烯的接枝聚合物，基于接枝共聚物的重量，包含5～15重量份的聚丁二烯橡膠或苯乙烯-丁二烯橡膠。
4.權(quán)利要求1的組合物，其中，含成核劑的烯烴樹脂具有50,000～100,000的數(shù)均分子量和0.1～2.0的熔體流動(dòng)指數(shù)。
5.權(quán)利要求1或4的組合物，其中，成核劑為至少一種選自包括3，4-二甲基二亞芐、二(2，5-甲基亞芐基)山梨醇、二(對(duì)-乙基亞芐)、二(4-叔丁基苯)磷酸鈉、二亞芐山梨醇(DBS)、對(duì)-叔丁基苯甲酸鋁、對(duì)-叔丁基苯甲酸鈉鹽和滑石的組的物質(zhì)。
6.權(quán)利要求1或4的組合物，其中，烯烴樹脂為選自包括低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯和乙烯-丙烯共聚物的組中之一或兩種或多種的混合物。
7.權(quán)利要求1的組合物，其中，線性苯乙烯基嵌段共聚物為選自包括線性苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、線性苯乙烯-異戊二烯嵌段共聚物、線性苯乙烯-乙烯-丙烯嵌段共聚物、線性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、線性苯乙烯-丁二烯-丙烯嵌段共聚物、線性苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物和線性苯乙烯-丁二烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物的組中的一種。
8.權(quán)利要求1或7的組合物，其中，線性苯乙烯基嵌段共聚物具有30～50wt％的苯乙烯含量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種苯乙烯基熱塑性樹脂組合物，更具體地，涉及一種包括以下組分的苯乙烯基熱塑性組合物(A)50～90重量份的含橡膠改性的苯乙烯的接枝聚合物；(B)10～50重量份的改性烯烴樹脂，基于100重量份的烯烴樹脂，該改性烯烴樹脂含0.2～1.0重量份的成核劑；和(C)基于100重量份的組分(A)和(B)之和的2～10重量份的線性苯乙烯基嵌段共聚物。該組合物在耐化學(xué)性和熱性質(zhì)方面是極佳的，并且尤其具有在光澤度方面的極大改進(jìn)，超過(guò)現(xiàn)有苯乙烯基混合樹脂。
文檔編號(hào)C08L51/04GK1820050SQ200580000510
公開日2006年8月16日 申請(qǐng)日期2005年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月21日
發(fā)明者姜秉逸, 李燦弘, 劉瀚鐘, 金成龍 申請(qǐng)人:Lg化學(xué)株式會(huì)社