一种K树脂组合物及其制备方法与应用与流程

文档序号:13685316
技术领域本发明涉及高分子材料领域,具体地,涉及一种K树脂组合物及其制备方法与应用。

背景技术:
软质的玩具材料通常为PVC或TPV材质,可以通过调节其硬度而达到不同的强度。由于PVC中增塑剂易析出,易对人体造成伤害,越来越多的国家开始限制PVC使用于玩具产品中。而TPV则价格高昂,用于玩具的生产不具竞争优势。因此需寻求价格低廉又环保的材料。K树脂是一种无色透明的苯乙烯-丁二烯共聚物,又称丁苯透明抗冲树脂。一般而言,K树脂无缺口冲击强度很高,但其对缺口很敏感。其无缺口冲击强度可达到80KJ/m2以上,但缺口冲击强度则只有3KJ/m2,因而在一些对缺口比较敏感的地方限制了它的使用。K树脂缺口冲击强度的增加,难以通过直接添加增韧剂实现,这是由于K树脂的分子量及其分布与增韧剂SBS差异较大,导致其难以实现明显的增韧。改善K树脂的缺口冲击强度是本领域亟待解决的技术问题。

技术实现要素:
本发明的目的是提供一种可用于生产玩具的高韧软质K树脂组合物,通过复配使用无机填料粒子和增韧剂,改善K树脂组合物的缺口冲击强度。本发明的另一目的是提供所述高韧软质K树脂组合物的制备方法。本发明通过以下技术方案来实现上述发明目的。一种K树脂组合物,包括以下按重量份计算的组分:聚苯乙烯:0~20份;K树脂:50~92份;SBS:5~25份;无机填料3~20份;加工助剂0~2份;其中,所述无机填料为目数大于1000目的超细填料。K树脂是以苯乙烯、丁二烯为单体,以烷基锂为引发剂,采用阴离子溶液聚合技术合成的一种嵌段共聚物,兼有高透明性和良好的抗冲击性、密度小、着色力强,加工性能优异、无毒性,因此适合作为玩具材料的主体树脂。引入粒径较小的无机刚性粒子,同时以SBS形成弹性界面,可以实现增韧的目的。对无机填料要求的目数越大,即要求填料的粒径越小。本发明以K树脂作为基体树脂,复配使用增韧剂SBS和特定粒径的无机填料,实现对K树脂的增韧改性。优选地,所述K树脂组合物,包括以下按重量份计算的组分:聚苯乙烯:0~20份;K树脂:50~75份;SBS:10~25份;无机填料:10~20份;加工助剂:0~2份;其中,所述无机填料为目数大于1000目的超细填料。优选地,所述无机填料为滑石粉、碳酸钙、硫酸钡中的一种或多种。优选地,所述加工助剂为抗氧剂、润滑剂、白矿油中的一种或多种。优选地,所述润滑剂为内润滑剂亚乙基双硬脂酸酰胺或外润滑剂硬脂酸锌或两种的复配物。优选地,所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或磷酸脂类抗氧剂或两种的复配物。优选地,所述白矿油其相对密度为0.76~0.78g/cm3,其闪点在130~200℃。优选地,所述聚苯乙烯为通用聚苯乙烯。本发明还公开了所述K树脂组合物的制备方法,包括如下步骤:S1.称取原料;S2.原料混合均匀后,由双螺杆挤出机挤出造粒,控制加工温度为200~240℃,螺杆转数为200~1000r/min。本发明还公开了所述K树脂组合物在生产玩具中的应用,用增韧剂SBS和无机填料改性后的K树脂组合物,其抗冲击性能能够得到明显改善,适合作为玩具产品的生产母料。与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:以SBS为增韧改性剂,复配使用粒径较小的无机刚性粒子,使SBS形成弹性界面,从而实现对K树脂的增韧改性的目的,显著提高了其缺口冲击强度。具体实施方式以下结合具体实施例对本发明进行阐述,然而本发明的保护范围并非仅仅局限于以下实施例,实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。凡在本专利的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明要求的保护范围之内。下面是本发明实施例和对比例采用的原料的说明:GPPS为上海赛科生产的123P;K树脂为雪佛龙-菲利浦斯的KR03;填料滑石粉、碳酸钙、硫酸钡、白矿油均为市售;抗氧剂为北京极易生产的抗氧剂1010和抗氧剂168;内润滑剂EBS为HARVES生产的HI-LUBE;外润滑剂硬脂酸锌为鑫旺塑业生产。实施例1将92重量份的K树脂、5重量份的SBS、2重量份的碳酸钙(3000目)、0.1重量份的白矿油、0.5重量份的抗氧剂、0.2重量份的润滑剂按其重量份称好后,先后添加到高混机中,混合均匀后,将混合料由双螺杆挤出机挤出,然后经水冷、拉条、切粒即可得合金。加工温度为200~240℃。实施例2将75重量份的K树脂、10重量份的SBS、10重量份的碳酸钙(3000目)、0.1重量份的白矿油、0.3重量份的抗氧剂、0.5重量份的润滑剂按其重量份称好后,先后添加到高混机中,混合均匀后,将混合料由双螺杆挤出机挤出,然后经水冷、拉条、切粒即可得合金。加工温度为200~240℃。实施例3将65重量份的K树脂、25重量份的SBS、10重量份的碳酸钙3000目)、0.1重量份的白矿油、2重量份的抗氧剂按其重量份称好后,先后添加到高混机中,混合均匀后,将混合料由双螺杆挤出机挤出,然后经水冷、拉条、切粒即可得合金。加工温度为200~240℃。实施例4将80重量份的K树脂、15重量份的SBS、3重量份的碳酸钙(1000目)、0.1重量份的白矿油、1.0重量份的抗氧剂、0.2重量份的润滑剂按其重量份称好后,先后添加到高混机中,混合均匀后,将混合料由双螺杆挤出机挤出,然后经水冷、拉条、切粒即可得合金。加工温度为200~240℃。实施例5将75重量份的K树脂、15重量份的SBS、10重量份的碳酸钙3000目)、0.1重量份的白矿油、0.5重量份的抗氧剂、0.3重量份的润滑剂按其重量份称好后,先后添加到高混机中,混合均匀后,将混合料由双螺杆挤出机挤出,然后经水冷、拉条、切粒即可得合金。加工温度为200~240℃。实施例6将5重量份的GPPS树脂、50重量份的K树脂、25重量份的SBS、20重量份的碳酸钙(3000目)、0.1重量份的白矿油、0.5重量份的抗氧剂、0.5重量份的润滑剂按其重量份称好后,先后添加到高混机中,混合均匀后,将混合料由双螺杆挤出机挤出,然后经水冷、拉条、切粒即可得合金。加工温度为200~240℃。实施例7将70重量份的K树脂、15重量份的SBS、15重量份的滑石粉(3000目)、0.1重量份的白矿油、0.6重量份的抗氧剂、0.3重量份的润滑剂按其重量份称好后,先后添加到高混机中,混合均匀后,将混合料由双螺杆挤出机挤出,然后经水冷、拉条、切粒即可得合金。加工温度为200~240℃。实施例8将70重量份的K树脂、10重量份的SBS、20重量份的硫酸钡(1500目)、0.1重量份的白矿油、0.2重量份的抗氧剂、0.2重量份的润滑剂按其重量份称好后,先后添加到高混机中,混合均匀后,将混合料由双螺杆挤出机挤出,然后经水冷、拉条、切粒即可得合金。加工温度为200~240℃。对比例1将92重量份的K树脂、5重量份的SBS、0.1重量份的白矿油、0.5重量份的抗氧剂、0.2重量份的润滑剂按其重量份称好后,先后添加到高混机中,混合均匀后,将混合料由双螺杆挤出机挤出,然后经水冷、拉条、切粒即可得合金。加工温度为200~240℃。对比例2将92重量份的K树脂、2重量份的碳酸钙(3000目)、0.1重量份的白矿油、0.5重量份的抗氧剂、0.2重量份的润滑剂按其重量份称好后,先后添加到高混机中,混合均匀后,将混合料由双螺杆挤出机挤出,然后经水冷、拉条、切粒即可得合金。加工温度为200~240℃。对比例3将92重量份的K树脂、0.1重量份的白矿油、0.5重量份的抗氧剂、0.2重量份的润滑剂按其重量份称好后,先后添加到高混机中,混合均匀后,将混合料由双螺杆挤出机挤出,然后经水冷、拉条、切粒即可得合金。加工温度为200~240℃。对比例4将80重量份的K树脂、15重量份的SBS、3重量份的碳酸钙(800目)、0.1重量份的白矿油、1.0重量份的抗氧剂、0.2重量份的润滑剂按其重量份称好后,先后添加到高混机中,混合均匀后,将混合料由双螺杆挤出机挤出,然后经水冷、拉条、切粒即可得合金。加工温度为200~240℃。表1各实施例和对比例的物质的用量和测试结果从以上实施例的测试结果可看出,当热塑性弹性体SBS与无机填料复配使用时,可形成超韧树脂,其冲击强度可高达44KJ/m2,而单独使用SBS或者单独使用无机填料都无法对K树脂形成明显的增韧,且无机填料的粒径大小也会影响其缺口冲击强度。本发明所制备的K树脂组合物可替代TPV材料用于玩具行业。
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