一种聚苯乙烯增韧材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种聚苯乙烯增韧材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚苯乙烯泡沫材料具有质量轻、强度高、耐腐蚀、防水等优点，在食品包装、电子电 气、建筑装潢、隔音保温等领域得到广泛的应用。但是聚苯乙烯泡沫材料的大量应用也导致 了废弃物污染的增加。因此对聚苯乙烯废弃塑料进行回收再利用，越来越得到重视。
[0003] 对于聚苯乙烯回收材料而言，抗冲击性能较差制约了回收聚苯乙烯材料的应用领 域。而传统对聚苯乙烯进行增韧的手段，多是加入含苯乙烯链段的增韧剂，如SBS、SEBS等， 但这些增韧材料的价格普遍偏高，用于回收聚苯乙烯材料中，会导致回收材料的成本大幅 度上升。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是为了解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种成本低，抗 冲击性能好的聚苯乙烯增韧材料。
[0005] 本发明的技术方案如下：
[0006] -种聚苯乙烯增韧材料，由包括以下重量份的组分制成：
[0007]
[0008] 优选的，所述的聚苯乙烯为回收聚苯乙烯，烙指4~30g/10min (测试条件20(TC, 5kg)。
[0009] 优选的，所述的聚乙烯为线性低密度聚乙烯。
[0010] 所述的聚乙烯也可采用回收聚乙烯材料。
[0011] 优选的，所述的相容剂由以下方法制得：
[0012] (1)按重量份秤取引发剂0. 2~0. 8份，偶联剂1~3份，苯乙烯20份，聚苯乙烯 100份，聚乙烯60~100份；
[0013] (2)将引发剂和偶联剂溶于苯乙烯单体中，混合均匀；
[0014] (3)将聚乙烯和聚苯乙烯加入双螺杆挤出机共混，同时在挤出机的机筒中加入溶 有引发剂和偶联剂的苯乙烯单体，熔融共混，挤出切粒得到所述相容剂。
[0015] 优选的，所述的引发剂选自过氧化月桂酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化叔戊酸叔 丁基酯、过氧化甲乙酮或过氧化二碳酸二异丙酯中的一种或一种以上，优选过氧化二碳酸 二异丙酯。
[0016] 优选的，所述的偶联剂选自3-氨丙基三乙氧基硅烷、Y-(甲基丙烯酰氧）丙基三 甲氧基硅烷、异丙基三(二辛基磷酸酰氧基）钛酸酯或四异丙基二（二辛基亚磷酸酰氧基） 钛酸酯中的一种或一种以上，优选Y-(甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷。
[0017] 通过实验发现，将偶联剂和引发剂溶入苯乙烯单体中再对聚苯乙烯和聚乙烯进行 反应性共混改性，苯乙烯和聚乙烯的接枝率大幅提升，制得的相容剂对PS和PE的增容效果 较传统相容剂更好。当同时采用过氧化二碳酸二异丙酯作为引发剂和Y-(甲基丙烯酰氧） 丙基三甲氧基硅烷作为偶联剂时，制得的相容剂的增容效率比其他引发剂和偶联剂制得的 相容剂的增容效率提高了 15~20%。
[0018] 聚乙烯缩丁醛具有韧性好，抗冲击性能高的优点，在聚苯乙烯/聚乙烯体系中加 入聚乙烯缩丁醛不仅可以改善聚苯乙烯与聚乙烯之间的相容性，同时可以提高聚苯乙烯材 料的抗冲击性能。
[0019] 优选的，所述的抗氧剂选自（聚[[6-[(1，1，3, 3-四甲基丁基）胺]-1，3, 5-三 嗪-2, 4-二基][(2, 2, 6, 6-四甲基-4-哌啶）亚胺]-1，6-二己二基[(2, 2, 6, 6-四甲 基-4-哌啶）亚胺]]])、（2- (3, 5-二叔丁基-2-羟苯基）-5-氯苯并三唑)、（1，3, 5-三 (4-叔丁基-3-羟基-2, 6-二甲基苄基）-1，3, 5-三嗪-2, 4, 6- (1H，3H，5H)-三酮)或 2, 6-二 叔丁基-4-甲基苯酚中的一种或一种以上。
[0020] 优选的，所述抗氧剂为（1，3,5_三（4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄 基）-1，3, 5-三嗪-2, 4, 6-(1H，3H，5H)-三酮）和2, 6-二叔丁基-4-甲基苯酚按重量比为 3:1的混合物。
[0021] 一种上述聚苯乙烯增韧材料的制备方法，包括以下步骤：
[0022] (1)按重量份秤取聚苯乙烯100份，聚乙烯5~20份，相容剂2~6份，聚乙烯缩 丁醛2~8份，抗氧剂1~3份，混合均匀；
[0023] (2)将步骤（1)中混合的原料加入双螺杆挤出机中，熔融共混挤出，冷却切粒，制得 所述聚苯乙烯增韧材料。
[0024] 优选的，所述的挤出温度为170~200°C，螺杆转速为150~220R/min。
[0025] 优选的，在挤出过程中，先将聚苯乙烯、聚乙烯、聚乙烯缩丁醛和抗氧剂进行共混， 在双螺杆挤出机中挤出时，在螺杆中段的侧喂料处加入浸泡过苯乙烯的相容剂，其中苯乙 烯中含有〇. 2%重量份引发剂，熔融共混挤出，冷却切粒，制得所述聚苯乙烯增韧材料。
[0026] 苯乙烯中加入的引发剂与制备相容剂时的引发剂选用范围相同。
[0027] 将相容剂用苯乙烯浸泡后再加入挤出机中和其他原料进行共混，可以防止聚苯乙 烯降解，提升相容剂的增容效率，从而提高聚苯乙烯增韧材料的抗冲击性能。
[0028] 和现有技术相比，本发明的有益效果在于：
[0029] (1)本发明中不采用SBS橡胶等昂贵的增韧材料，而采用成本较低的聚乙烯材料 对聚苯乙烯进行增韧，降低了生产成本，使得改性后的回收聚苯乙烯材料具有较好的性价 比和较好的市场竞争力。
[0030] (2)本发明改进了聚苯乙烯相容剂的生产工艺，以及相容剂的使用工艺，在生产相 容剂的过程中，通过对配方进行优化，加入苯乙烯单体，提升了相容剂的增容效率，制得的 相容剂可以直接用于聚苯乙烯/聚乙烯材料进行改性，使用方便无污染。
[0031] (3)本法明中的相容剂在使用过程中对相容剂用苯乙烯进行浸泡处理，进一步提 高增容效率和聚苯乙烯/聚乙烯材料的物理性能。
【具体实施方式】
[0032] 下面结合实施例对本发明做进一步说明，实施例中除特殊说明外，含量均为重量 份。
[0033] 实施例1
[0034] 一种聚苯乙烯增韧材料，由以下方法制得：
[0035] (1)制备相容剂
[0036] 按重量份秤取引发剂0. 2份，偶联剂1份，苯乙烯20份，聚苯乙烯100份，聚乙烯 60份；将引发剂和偶联剂溶于苯乙烯单体中，混合均匀；将聚乙烯和聚苯乙烯加入双螺杆 挤出机共混，同时在挤出机的机筒中加入溶有引发剂和偶联剂的苯乙烯单体，熔融共混，挤 出切粒得到所述相容剂；
[0037] 其中所述的引发剂选自过氧化月桂酰，所述的偶联剂选自3-氨丙基三乙氧基硅 烧；
[0038] (2)按重量份秤取聚苯乙烯100份，聚乙烯5份，相容剂2份，聚乙烯缩丁醛2份， 抗氧剂1份，混合均匀；
[0039] 其中所述的聚苯乙烯为回收聚苯乙烯，熔指4g/10min，所述的聚乙烯为线性低密 度聚乙烯，所述的抗氧剂选自（聚[[6- [ (1，1，3, 3-四甲基丁基）胺]-1，3, 5-三嗪-2, 4-二 基][(2, 2, 6, 6-四甲基-4-哌啶）亚胺]-1，6-二己二基[(2, 2, 6, 6-四甲基-4-哌啶）亚 胺]]]);
[0040] (3)将步骤（2)中混合的原料加入双螺杆挤出机中，熔融共混挤出，挤出温度为 170~200°C，螺杆转速为150~220R/min，冷却切粒，制得所述聚苯乙烯增韧材料。
[0041] 实施例2
[0042] 一种聚苯乙烯增韧材料，由以下方法制得：
[0043] (1)制备相容剂
[0044] 按重量份秤取引发剂0. 8份，偶联剂3份，苯乙烯20份，聚苯乙烯100份，聚乙烯 100份；将引发剂和偶联剂溶于苯乙烯单体中，混合均匀；将聚乙烯和聚苯乙烯加入双螺杆 挤出机共混，同时在挤出机的机筒中加入溶有引发剂和偶联剂的苯乙烯单体，熔融共混，挤 出切粒得到所述相容剂；
[0045] 其中所述的引发剂选自过氧化苯甲酸叔丁酯，所述的偶联剂选自Y-(甲基丙烯酰 氧）丙基二甲氧基硅烷；
[0046] (2)按重量份秤取聚苯乙烯100份，聚乙烯20份，相容剂6份，聚乙烯缩丁醛8份， 抗氧剂3份，混合均匀；
[0047] 其中所述的聚苯乙烯为回收聚苯乙烯，熔指30g/10min ;所述的聚乙烯为回收聚 乙烯；
[0048] 所述的抗氧剂选自（1，3, 5-三（4-叔丁基-3-羟基-2, 6-二甲基苄基）-1，3, 5-三 嗪-2,4,6-(1!1，3!1，5!1)-三酮）；
[0049] (3)将步骤（2)中混合的原料加入双螺杆挤出机中，熔融共混挤出，挤出温度为 170~200°C，螺杆转速为150~220R/min，冷却切