本发明涉及高分子塑料
技术领域：
，尤其涉及积木用苯乙烯类组合物领域。
背景技术：
：ABS树脂（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）是目前应用最广泛的聚合物之一，它兼具韧、硬、刚相均衡的优良力学性能。它具有很好的成型性，加工出的产品表面光洁，易于染色和电镀。因此它可以被用于家电外壳、玩具等日常用品。丁二烯橡胶组分为ABS树脂提供抗冲击性，但是过多的丁二烯橡胶会降低树脂的硬度、光泽及流动性。ABS中加入过多丁二烯橡胶，橡胶颗粒自身尺寸较小，极易发生团聚，注塑成型积木严重影响制件光泽度。而且橡胶粒径局部分散不均匀，导致积木制件各部位硬度不均，积木各处触感差异明显。此外，ABS树脂合成中较多残留成分，如苯乙烯单体、丙烯腈、乙苯、苯乙烯-丙烯腈多聚体、丁二烯多聚体等，此类残留物质在ABS材料成型时会积累在制件和模具表面形成污垢，使得积木制件表面光泽度大幅下降，而且部分残留组分在积木使用过程中极易挥发出来对人们身体健康造成严重危害。技术实现要素：本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种良触感超高光泽积木用苯乙烯类组合物制备方法。本发明的另一目的在于提供一种由所述方法制备的苯乙烯类组合物。本发明的上述目的通过以下技术方案予以实现：一种制备良触感超高光泽积木用苯乙烯类组合物的方法，包括以下步骤：S1.将苯乙烯类组合物加入高混机中混合均匀；S2.将上述混合物料送入双螺杆挤出机中，熔融挤出造粒；步骤S1中所述苯乙烯类组合物包括以下重量份组成：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物88~100份；润滑剂0.4~8份；抗氧剂0.3~4份；步骤S2中所述双螺杆挤出机的双螺杆塑化段螺杆组合包含以下顺序型号组合45/5/56、45/5/56、45/5/56、72/72、56/56、45/5/56、90/5/56、45/5/56L、56/56，双螺杆均化段螺杆组合包含以下顺序型号组合45/5/56、45/5/56、56/56、56/56、90/5/56、32/96齿形盘、45/5/36，双螺杆挤出机真空排气口连接真空泵，真空度不低于0.09MPa。挤出机螺杆组合的螺纹元件包含输送元件和剪切元件。输送元件种类主要是从导程(绕一圈的轴向长度)和元件长度(元件轴向长度)来分，如72/36就可以代表这种输送元件，72是指导程，36是元件长度，单位毫米。型号主要有96/96、72/72、56/56、72/32、56/28、72/36L（L指左向，一般正向的不标明）、56/28L等。剪切元件就是啮合块，由单个的剪切块啮合在一起，片数不定，一般4~7片，单片厚度不一。主要是以各单片啮合的角度来确定规格型号，同样也分正反，可根据实际情况进行微调组合。剪切块型号举例:45/5/56L中，45指啮合角度45度，5是片数，56是长度，L指左向，特殊的剪切元件有齿型盘、拉伸流块。从螺杆组合整体效果看，单个的元件效果体现不明显，一般需要在特定的临近组合条件下才会有其真实的体现。而本发明的顺序组合不同于现有技术的组合，其混合剪切的效果更强，使得物料分散更均匀。本发明良触感超高光泽积木用苯乙烯类组合物的制备方法，从三方面工艺的改进来提高积木制件成型时的高光泽度和表面硬度的均一性。抗氧剂和润滑剂等加工助剂的添加，降低了组合物内部分子间内聚力，减少组合物发生热降解产生小分子，特别是避免了丁二烯橡胶在成型加工时热老化降解；苯乙烯类组合物挤出加工时双螺杆组合的设计，混合剪切效果增强，加强丁二烯橡胶颗粒分散性；挤出加工时高真空度加强抽除组合物熔体残留小分子，避免材料成型时在制件和模具表面形成污垢。制备方法的改进使得制备的积木用苯乙烯类组合物具有超高光泽和良触感，还避免残留小分子挥发出来对人们身体健康造成危害。优选地，所述苯乙烯类组合物包括以下重量份：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物93~98份；润滑剂0.6~6份；抗氧剂0.5~3份。优选地，所述丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物中丁二烯成分呈颗粒状，颗粒直径尺寸分布范围为50~600nm。所述润滑剂是指现有技术常用的润滑剂，具体举例为脂肪酸盐、脂肪酸酰胺、季戊四醇硬脂酸酯、固体石蜡、液体石蜡、硬脂酸盐、N,N'-乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或几种。所述抗氧剂是指现有技术常用的抗氧剂，具体举例为四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、双(2，6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯、季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)中的一种或几种。所述步骤S1中高混机的参数设置参考现有技术的工艺，具体为混合温度为20~50℃，转速为100~800转/分钟，混合时间为2~5分钟。优选地，步骤S2中双螺杆挤出机除下料口位置外各段温度为200~230℃，双螺杆挤出机的长径比为36~48，螺杆转速为500~800转/分钟。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明通过在苯乙烯类组合物添加抗氧剂和润滑剂、设计挤出阶段双螺杆塑化段和均化段的螺杆组合，保证了组合物在加工过程中橡胶颗粒分布均匀，同时还设置了高真空度来抽除组合物熔体残留小分子，避免材料成型时在制件和模具表面形成污垢，提高积木制件成型时的光泽度，橡胶分散均匀提高积木制件表面硬度均一性和光泽度，大幅改善积木拼装时的触感。此外，还避免残留小分子挥发出来对人们身体健康造成危害。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明进行进一步解释说明，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应包括在本发明权利要求的保护范围之内。以下实施例和对比例中采用的苯乙烯组合物原料为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物、润滑剂和抗氧剂。丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物为市售商品，产品型号ABSDG-417，其中丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物中丁二烯成分呈颗粒状，颗粒直径尺寸分布范围为50~600nm；润滑剂和抗氧剂均为本领域技术人员常用润滑剂和抗氧剂，本发明润滑剂选用脂肪酸酰胺，抗氧剂选用四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯，均为市售商品。实施例1按表1配比将苯乙烯类组合物的各原料加入高混机中混合均匀，混合温度为20℃，转速为100转/分钟，混合时间为5分钟。将上述混合物料送入双螺杆挤出机中，熔融挤出造粒，所述双螺杆挤出机除下料口位置外各段温度为200℃、200℃、200℃、210℃、210℃、215℃、215℃、220℃、230℃，双螺杆挤出机的长径比为36，螺杆转速为500转/分钟。在双螺杆挤出加工制备时，双螺杆塑化段螺杆组合主要包括以下加强顺序组合45/5/56、45/5/56、45/5/56、72/72、56/56、45/5/56、90/5/56、45/5/56L、56/56。双螺杆均化段螺杆组合主要包括以下加强顺序组合45/5/56、45/5/56、56/56、56/56、90/5/56、32/96齿形盘、45/5/36。双螺杆挤出机真空排气口连接真空泵，真空度0.09MPa。实施例2按表1配比将苯乙烯类组合物的各原料加入高混机中混合均匀，混合温度为20℃，转速为100转/分钟，混合时间为5分钟。将上述混合物料送入双螺杆挤出机中，熔融挤出造粒，所述双螺杆挤出机除下料口位置外各段温度为200℃、200℃、200℃、210℃、210℃、215℃、215℃、220℃、230℃，双螺杆挤出机的长径比为36，螺杆转速为500转/分钟。在双螺杆挤出加工制备时，双螺杆塑化段螺杆组合主要包括以下加强顺序组合45/5/56、45/5/56、45/5/56、72/72、56/56、45/5/56、90/5/56、45/5/56L、56/56。双螺杆均化段螺杆组合主要包括以下加强顺序组合45/5/56、45/5/56、56/56、56/56、90/5/56、32/96齿形盘、45/5/36。双螺杆挤出机真空排气口连接真空泵，真空度0.093MPa。实施例3按表1配比将苯乙烯类组合物的各原料加入高混机中混合均匀，混合温度为20℃，转速为100转/分钟，混合时间为5分钟。将上述混合物料送入双螺杆挤出机中，熔融挤出造粒，所述双螺杆挤出机除下料口位置外各段温度为200℃、200℃、200℃、210℃、210℃、215℃、215℃、220℃、230℃，双螺杆挤出机的长径比为36，螺杆转速为500转/分钟。在双螺杆挤出加工制备时，双螺杆塑化段螺杆组合主要包括以下加强顺序组合45/5/56、45/5/56、45/5/56、72/72、56/56、45/5/56、90/5/56、45/5/56L、56/56。双螺杆均化段螺杆组合主要包括以下加强顺序组合45/5/56、45/5/56、56/56、56/56、90/5/56、32/96齿形盘、45/5/36。双螺杆挤出机真空排气口连接真空泵，真空度0.096MPa。实施例4按表1配比将苯乙烯类组合物的各原料加入高混机中混合均匀，混合温度为20℃，转速为100转/分钟，混合时间为5分钟。将上述混合物料送入双螺杆挤出机中，熔融挤出造粒，所述双螺杆挤出机除下料口位置外各段温度为200℃、200℃、200℃、210℃、210℃、215℃、215℃、220℃、230℃，双螺杆挤出机的长径比为36，螺杆转速为500转/分钟。在双螺杆挤出加工制备时，双螺杆塑化段螺杆组合主要包括以下加强顺序组合45/5/56、45/5/56、45/5/56、72/72、56/56、45/5/56、90/5/56、45/5/56L、56/56。双螺杆均化段螺杆组合主要包括以下加强顺序组合45/5/56、45/5/56、56/56、56/56、90/5/56、32/96齿形盘、45/5/36。双螺杆挤出机真空排气口连接真空泵，真空度0.091MPa。实施例5按表1配比将苯乙烯类组合物的各原料加入高混机中混合均匀，混合温度为20℃，转速为100转/分钟，混合时间为5分钟。将上述混合物料送入双螺杆挤出机中，熔融挤出造粒，所述双螺杆挤出机除下料口位置外各段温度为200℃、200℃、200℃、210℃、210℃、215℃、215℃、220℃、230℃，双螺杆挤出机的长径比为36，螺杆转速为500转/分钟。在双螺杆挤出加工制备时，双螺杆塑化段螺杆组合主要包括以下加强顺序组合45/5/56、45/5/56、45/5/56、72/72、56/56、45/5/56、90/5/56、45/5/56L、56/56。双螺杆均化段螺杆组合主要包括以下加强顺序组合45/5/56、45/5/56、56/56、56/56、90/5/56、32/96齿形盘、45/5/36。双螺杆挤出机真空排气口连接真空泵，真空度0.096MPa。实施例6按表1配比将苯乙烯类组合物的各原料加入高混机中混合均匀，混合温度为20℃，转速为100转/分钟，混合时间为5分钟。将上述混合物料送入双螺杆挤出机中，熔融挤出造粒，所述双螺杆挤出机除下料口位置外各段温度为200℃、200℃、200℃、210℃、210℃、215℃、215℃、220℃、230℃，双螺杆挤出机的长径比为36，螺杆转速为500转/分钟。在双螺杆挤出加工制备时，双螺杆塑化段螺杆组合主要包括以下加强顺序组合45/5/56、45/5/56、45/5/56、72/72、56/56、45/5/56、90/5/56、45/5/56L、56/56。双螺杆均化段螺杆组合主要包括以下加强顺序组合45/5/56、45/5/56、56/56、56/56、90/5/56、32/96齿形盘、45/5/36。双螺杆挤出机真空排气口连接真空泵，真空度0.096MPa。实施例7按表1配比将苯乙烯类组合物的各原料加入高混机中混合均匀，混合温度为50℃，转速为800转/分钟，混合时间为2分钟。将上述混合物料送入双螺杆挤出机中，熔融挤出造粒，所述双螺杆挤出机除下料口位置外各段温度为200℃、200℃、200℃、210℃、210℃、215℃、215℃、215℃、220℃、220℃、220℃、230℃，双螺杆挤出机的长径比为48，螺杆转速为800转/分钟。在双螺杆挤出加工制备时，双螺杆塑化段螺杆组合主要包括以下加强顺序组合45/5/56、45/5/56、45/5/56、72/72、56/56、45/5/56、90/5/56、45/5/56L、56/56。双螺杆均化段螺杆组合主要包括以下加强顺序组合45/5/56、45/5/56、56/56、56/56、90/5/56、32/96齿形盘、45/5/36。双螺杆挤出机真空排气口连接真空泵，真空度0.09MPa。实施例8按表1配比将苯乙烯类组合物的各原料加入高混机中混合均匀，混合温度为50℃，转速为800转/分钟，混合时间为2分钟。将上述混合物料送入双螺杆挤出机中，熔融挤出造粒，所述双螺杆挤出机除下料口位置外各段温度为200℃、200℃、200℃、210℃、210℃、215℃、215℃、215℃、220℃、220℃、220℃、230℃，双螺杆挤出机的长径比为48，螺杆转速为800转/分钟。在双螺杆挤出加工制备时，双螺杆塑化段螺杆组合主要包括以下加强顺序组合45/5/56、45/5/56、45/5/56、72/72、56/56、45/5/56、90/5/56、45/5/56L、56/56。双螺杆均化段螺杆组合主要包括以下加强顺序组合45/5/56、45/5/56、56/56、56/56、90/5/56、32/96齿形盘、45/5/36。双螺杆挤出机真空排气口连接真空泵，真空度0.093MPa。实施例9按表1配比将苯乙烯类组合物的各原料加入高混机中混合均匀，混合温度为50℃，转速为800转/分钟，混合时间为2分钟。将上述混合物料送入双螺杆挤出机中，熔融挤出造粒，所述双螺杆挤出机除下料口位置外各段温度为200℃、200℃、200℃、210℃、210℃、215℃、215℃、215℃、220℃、220℃、220℃、230℃，双螺杆挤出机的长径比为48，螺杆转速为800转/分钟。在双螺杆挤出加工制备时，双螺杆塑化段螺杆组合主要包括以下加强顺序组合45/5/56、45/5/56、45/5/56、72/72、56/56、45/5/56、90/5/56、45/5/56L、56/56。双螺杆均化段螺杆组合主要包括以下加强顺序组合45/5/56、45/5/56、56/56、56/56、90/5/56、32/96齿形盘、45/5/36。双螺杆挤出机真空排气口连接真空泵，真空度0.096MPa。实施例10按表1配比将苯乙烯类组合物的各原料加入高混机中混合均匀，混合温度为50℃，转速为800转/分钟，混合时间为2分钟。将上述混合物料送入双螺杆挤出机中，熔融挤出造粒，所述双螺杆挤出机除下料口位置外各段温度为200℃、200℃、200℃、210℃、210℃、215℃、215℃、215℃、220℃、220℃、220℃、230℃，双螺杆挤出机的长径比为48，螺杆转速为800转/分钟。在双螺杆挤出加工制备时，双螺杆塑化段螺杆组合主要包括以下加强顺序组合45/5/56、45/5/56、45/5/56、72/72、56/56、45/5/56、90/5/56、45/5/56L、56/56。双螺杆均化段螺杆组合主要包括以下加强顺序组合45/5/56、45/5/56、56/56、56/56、90/5/56、32/96齿形盘、45/5/36。双螺杆挤出机真空排气口连接真空泵，真空度0.091MPa。实施例11按表1配比将苯乙烯类组合物的各原料加入高混机中混合均匀，混合温度为50℃，转速为800转/分钟，混合时间为2分钟。将上述混合物料送入双螺杆挤出机中，熔融挤出造粒，所述双螺杆挤出机除下料口位置外各段温度为200℃、200℃、200℃、210℃、210℃、215℃、215℃、215℃、220℃、220℃、220℃、230℃，双螺杆挤出机的长径比为48，螺杆转速为800转/分钟。在双螺杆挤出加工制备时，双螺杆塑化段螺杆组合主要包括以下加强顺序组合45/5/56、45/5/56、45/5/56、72/72、56/56、45/5/56、90/5/56、45/5/56L、56/56。双螺杆均化段螺杆组合主要包括以下加强顺序组合45/5/56、45/5/56、56/56、56/56、90/5/56、32/96齿形盘、45/5/36。双螺杆挤出机真空排气口连接真空泵，真空度0.096MPa。实施例12按表1配比将苯乙烯类组合物的各原料加入高混机中混合均匀，混合温度为50℃，转速为800转/分钟，混合时间为2分钟。将上述混合物料送入双螺杆挤出机中，熔融挤出造粒，所述双螺杆挤出机除下料口位置外各段温度为200℃、200℃、200℃、210℃、210℃、215℃、215℃、215℃、220℃、220℃、220℃、230℃，双螺杆挤出机的长径比为48，螺杆转速为800转/分钟。在双螺杆挤出加工制备时，双螺杆塑化段螺杆组合主要包括以下加强顺序组合45/5/56、45/5/56、45/5/56、72/72、56/56、45/5/56、90/5/56、45/5/56L、56/56。双螺杆均化段螺杆组合主要包括以下加强顺序组合45/5/56、45/5/56、56/56、56/56、90/5/56、32/96齿形盘、45/5/36。双螺杆挤出机真空排气口连接真空泵，真空度0.096MPa。对比例1按表2配比将苯乙烯类组合物的各原料加入高混机中混合均匀，混合温度为20℃，转速为100转/分钟，混合时间为5分钟。将上述混合物料送入双螺杆挤出机中，熔融挤出造粒，所述双螺杆挤出机除下料口位置外各段温度为200℃、200℃、200℃、210℃、210℃、215℃、215℃、220℃、230℃，双螺杆挤出机的长径比为36，螺杆转速为500转/分钟。在双螺杆挤出加工制备时，双螺杆塑化段螺杆组合主要包括以下加强顺序组合45/5/56、45/5/56、45/5/56、72/72、56/56、45/5/56、90/5/56、45/5/56L、56/56。双螺杆均化段螺杆组合主要包括以下加强顺序组合45/5/56、45/5/56、56/56、56/56、90/5/56、32/96齿形盘、45/5/36。双螺杆挤出机真空排气口连接真空泵，真空度0.09MPa。对比例2按表2配比将苯乙烯类组合物的各原料加入高混机中混合均匀，混合温度为20℃，转速为100转/分钟，混合时间为5分钟。将上述混合物料送入双螺杆挤出机中，熔融挤出造粒，所述双螺杆挤出机除下料口位置外各段温度为200℃、200℃、200℃、210℃、210℃、215℃、215℃、220℃、230℃，双螺杆挤出机的长径比为36，螺杆转速为500转/分钟。在双螺杆挤出加工制备时，双螺杆塑化段螺杆组合主要包括以下加强顺序组合45/5/56、45/5/56、45/5/56、72/72、56/56、45/5/56、90/5/56、45/5/56L、56/56。双螺杆均化段螺杆组合主要包括以下加强顺序组合45/5/56、45/5/56、56/56、56/56、90/5/56、32/96齿形盘、45/5/36。双螺杆挤出机真空排气口连接真空泵，真空度0.07MPa。对比例3按表2配比将苯乙烯类组合物的各原料加入高混机中混合均匀，混合温度为20℃，转速为100转/分钟，混合时间为5分钟。将上述混合物料送入双螺杆挤出机中，熔融挤出造粒，所述双螺杆挤出机除下料口位置外各段温度为200℃、200℃、200℃、210℃、210℃、215℃、215℃、220℃、230℃，双螺杆挤出机的长径比为36，螺杆转速为500转/分钟。在双螺杆挤出加工制备时，双螺杆塑化段螺杆组合主要包括以下普通顺序组合45/5/56、45/5/56、45/5/56、72/72、56/56、45/5/56、45/5/56、56/56。双螺杆均化段螺杆组合主要包括以下加强顺序组合45/5/56、45/5/56、56/56、56/56、90/5/56、32/96齿形盘、45/5/36。双螺杆挤出机真空排气口连接真空泵，真空度0.09MPa。对比例4按表2配比将苯乙烯类组合物的各原料加入高混机中混合均匀，混合温度为20℃，转速为100转/分钟，混合时间为5分钟。将上述混合物料送入双螺杆挤出机中，熔融挤出造粒，所述双螺杆挤出机除下料口位置外各段温度为200℃、200℃、200℃、210℃、210℃、215℃、215℃、220℃、230℃，双螺杆挤出机的长径比为36，螺杆转速为500转/分钟。在双螺杆挤出加工制备时，双螺杆塑化段螺杆组合主要包括以下加强顺序组合45/5/56、45/5/56、45/5/56、72/72、56/56、45/5/56、90/5/56、45/5/56L、56/56。双螺杆均化段螺杆组合主要包括以下普通顺序组合45/5/56、45/5/56、56/56、56/56、45/5/56、45/5/36、45/5/36。双螺杆挤出机真空排气口连接真空泵，真空度0.09MPa。性能评价方式及实行标准：1.洛氏硬度洛氏硬度（R标尺）按GB/T3398.2进行，分别测试并记录样品三个部位硬度大小。2.表面光泽度表面光泽度的测定方法：依据ASTMD2457，用2.5毫米厚的色卡，在60度下来测量光泽。采用OU4200光泽度仪测试。3.有机化合物排放测定(TVOC)有机化合物排放测定(TVOC)按照TS-INT-002进行测定。表1实施例的制备方法及性能测试实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6实施例7实施例8实施例9实施例10实施例11实施例12丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物99939688881009993968888100润滑剂0.6538860.653886抗氧剂0.430.6440.30.430.6440.3挤出机长径比363636363636484848484848挤出机螺杆转速500500500500500500800800800800800800塑化段组合类型加强加强加强加强加强加强加强加强加强加强加强加强均化段组合类型加强加强加强加强加强加强加强加强加强加强加强加强真空度(MPa)0.090.0930.0960.0910.0960.0960.090.0930.0960.0910.0960.096洛氏硬度位置1106105104104107107106105104104107107洛氏硬度位置2106105104104107107106105104104107107洛氏硬度位置3106105104104107107106105104104107107表面光泽度(%)98991009998999899100999899TVOC(ppm)812343278605413456836351294622425477表2对比例的制备方法及性能测试对比例1对比例2对比例3对比例4丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物99999999润滑剂00.60.60.6抗氧剂00.40.40.4挤出机长径比36363636挤出机螺杆转速500500500500塑化段组合类型加强加强普通加强均化段组合类型加强加强加强普通真空度(MPa)0.090.070.090.09洛氏硬度位置1108110115102洛氏硬度位置2110110110114洛氏硬度位置3113112106108表面光泽度(%)93949090TVOC(ppm)1630421813051289从表1、表2中的性能测试表明，实施例相较于对比例，实施例制备的苯乙烯类组合物表面光泽度、表面硬度均一性均大幅提高，有机化合物排放量也显著降低。实施例通过在组合物中添加抗氧剂和润滑剂，可降低组合物内部分子间内聚力，减少组合物发生热降解产生小分子，特别是避免了丁二烯橡胶在成型加工时的热老化降解；组合物挤出加工时双螺杆螺纹元件组合设计，混合剪切效果增强，加强丁二烯橡胶颗粒分散；挤出加工时采用高真空度来抽除组合物熔体残留小分子，避免材料成型时在制件和模具表面形成污垢。因此实施例制备的积木用苯乙烯类组合物具有超高光泽和良触感，还避免残留小分子挥发出来对人们身体健康造成危害。当前第1页1 2 3