一种超高冲ps生产原料、制备高冲ps的方法以及应用

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种超高冲ps生产原料、制备高冲ps的方法以及应用。

背景技术

随着现在科技的不断发展，聚苯乙烯树脂(ps)得以广泛应用于日用品、薄膜、板、中空容器及仪表和设备零件等；而为了满足高抗冲击这一性能，超高冲聚苯乙烯树脂(ps)的使用越来越频繁；

目前的抗冲击聚苯乙烯树脂通常是以经典的聚丁二烯橡胶或丁二烯、苯乙烯共聚物橡胶为增韧剂，按照一定的比例将增韧剂溶解在苯乙烯中，采用热引发或引发剂引发的方法制备的；加入橡胶增韧剂后，极大地改善了聚苯乙烯树脂的抗冲击性能，但是采用上述通用的橡胶作为增韧剂难以得到超高抗冲击强度的聚苯乙烯树脂，采用上述经典的聚丁二烯橡胶或丁二烯、苯乙烯共聚物橡胶作为增韧剂制备的聚苯乙烯树脂其抗冲击强度均难以大于200J/m，这在一定程度上限制了抗冲击聚苯乙烯树脂的使用；

近年来，合成橡胶工业发展较快，以丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三元共聚物为代表的集成橡胶已在汽车轮胎领域得到了很好的应用，通过调节丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三元共聚物的单体配比、微观结构、序列结构，实现了丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三元共聚物集成橡胶产品的系列化，集成橡胶的出现同时也为橡胶增韧塑料领域的发展提供了潜在的可能。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种超高冲ps及其制备方法，解决了现有技术中聚苯乙烯树脂抗冲击强度不足的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种超高冲ps，采用丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三元共聚物做增韧剂改性聚苯乙烯树脂。

进一步地，所述增韧剂采用阴离子溶液聚合方法、以正丁基锂为引发剂、四氯化锡为偶联剂制备的丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三元星型无规共聚物，单体配比丁二烯/异戊二烯/苯乙烯为45/45/10。

进一步地，所述增韧剂用量占比为11.1％-16.8％(重量占比)。

一种超高冲ps的制备方法，包括以下步骤；

S1：在反应釜中加入适量的苯乙烯，再加入一定量增韧剂，增韧剂为丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三元共聚物，搅拌至相互溶解；

S2：加入引发剂，并设好引发反应温度，进行聚合反应；

S3：加入用量为产物1％的防老剂，并进行干燥处理。

进一步地，所述增韧剂采用阴离子溶液聚合方法、以正丁基锂为引发剂、四氯化锡为偶联剂制备的丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三元星型无规共聚物，单体配比丁二烯/异戊二烯/苯乙烯为45/45/10。

进一步地，所述干燥剂采用异苯丙过氧化氢。

进一步地，所述引发反应温度为120摄氏度。

进一步地，所述增韧剂用量为11.8％-16.8％(重量百分比)。

本发明的有益效果：超高冲树脂采用丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三元共聚物做增韧剂改性聚苯乙烯树脂，所得产品与普通的抗冲击聚苯乙烯树脂相比，其抗冲击强度得到显著提高；并且由于其拥有超强的抗冲击强度，因此能够广泛应用于瓶盖、餐具、仪器仪表等。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

一种超高冲聚苯乙烯树脂，采用丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三元共聚物做增韧剂改性聚苯乙烯树脂，一下列举四个实施例来，来分别实现超高冲剧本乙烯树脂的制备：

实施例1

在具有搅拌机构的反应釜中，首先加入1200克苯乙烯，再加入增韧剂丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三元共聚物240克，其中，增韧剂采用阴离子溶液聚合方法、以正丁基锂为引发剂、四氯化锡为偶联剂制备的丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三元星型无规共聚物，单体配比丁二烯/异戊二烯/苯乙烯为45/45/10；

驱动搅拌机构使增韧剂完全溶解在苯乙烯中，增韧剂用量为16.8％(重量百分比)，引发反应温度为120℃，采用自由基引发剂引发的方法进行聚合，引发剂采用异苯丙过氧化氢，引发剂用量为500ppm，反应结束后采用传统方法对聚合物进行后处理；

防老剂B215用量为产物的1％，产品干燥后进行分析测试，采用经典方法测试样品的结构和性能，结果如下：Izod冲击强度356J/m，拉伸屈服强度29.2MPa，拉伸断裂强度24.8Mpa，弯曲强度38.2Mpa，样品中聚苯乙烯含量为 85.0％(重量百分比)，聚异戊二烯含量为7.5％(重量百分比)，聚丁二烯含量为 7.5％(重量百分比)。

实施例2

在具有搅拌机构的反应釜中，首先加入1280克苯乙烯，再加入增韧剂丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三元共聚物160克，其中，增韧剂采用阴离子溶液聚合方法、以正丁基锂为引发剂、四氯化锡为偶联剂制备的丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三元星型无规共聚物，单体配比丁二烯/异戊二烯/苯乙烯为45/45/10；

驱动搅拌机构使增韧剂完全溶解在苯乙烯中，增韧剂用量为11.1％(重量百分比)，引发反应温度为120℃，采用自由基引发剂引发的方法进行聚合，引发剂采用异苯丙过氧化氢，引发剂用量为500ppm，反应结束后采用传统方法对聚合物进行后处理；

防老剂B215用量为产物的1％，产品干燥后进行分析测试，采用经典方法测试样品的结构和性能，结果如下：Izod冲击强度232J/m，拉伸屈服强度 30.7MPa，拉伸断裂强度32.5Mpa，弯曲强度52.1Mpa，样品中聚苯乙烯含量为90.0％(重量百分比)，聚异戊二烯含量为5％(重量百分比)，聚丁二烯含量为5％ (重量百分比)。

实施例3

在具有搅拌机构的反应釜中，首先加入1350克苯乙烯，再加入增韧剂丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三元共聚物90克；其中，增韧剂采用阴离子溶液聚合方法、以正丁基锂为引发剂、四氯化锡为偶联剂制备的丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三元星型无规共聚物，单体配比丁二烯/异戊二烯/苯乙烯为45/45/10；

驱动搅拌机构使增韧剂完全溶解在苯乙烯中，增韧剂用量为6.3％(重量百分比)，引发反应温度为120℃，采用自由基引发剂引发的方法进行聚合，引发剂采用异苯丙过氧化氢，引发剂用量为500ppm，反应结束后采用传统方法对聚合物进行后处理；

防老剂B215用量为产物的1％，产品干燥后进行分析测试，采用经典方法测试样品的结构和性能，结果如下：Izod冲击强度98J/m，拉伸屈服强度34.2MPa，拉伸断裂强度33.7Mpa，弯曲强度54.3Mpa，样品中聚苯乙烯含量为90.0％(重量百分比)，聚异戊二烯含量为5％(重量百分比)，聚丁二烯含量为5％(重量百分比)。

实施例4

在具有搅拌机构的反应釜中，首先加入1380克苯乙烯，再加入增韧剂丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三元共聚物60克；其中，增韧剂采用阴离子溶液聚合方法、以正丁基锂为引发剂、四氯化锡为偶联剂制备的丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三元星型无规共聚物，单体配比丁二烯/异戊二烯/苯乙烯为45/45/10；

驱动搅拌机构使增韧剂完全溶解在苯乙烯中，增韧剂用量为4.2％(重量百分比)，引发反应温度为120℃，采用自由基引发剂引发的方法进行聚合，引发剂采用异苯丙过氧化氢，引发剂用量为500ppm，反应结束后采用传统方法对聚合物进行后处理；

防老剂B215用量为产物的1％，产品干燥后进行分析测试，采用经典方法测试样品的结构和性能，结果如下：Izod冲击强度66J/m，拉伸屈服强度33.9MPa，拉伸断裂强度35.6Mpa，弯曲强度48.3Mpa，样品中聚苯乙烯含量为96.3％(重量百分比)，聚异戊二烯含量为1.9％(重量百分比)，聚丁二烯含量为1.9％(重量百分比)。

下面通过实施例5来作为对比实施例：

实施例5

聚合方法和工艺条件同实施例1，只是增韧剂为通用的聚丁二烯橡胶；防老剂B215用量为产物的1％，产品干燥后进行分析测试，采用经典方法测试样品的结构和性能，结果如下：Izod冲击强度148J/m，拉伸屈服强度30.6MPa，拉伸断裂强度32.3Mpa，弯曲强度44.6Mpa；

综合实施例1-4，在根据实施例5，可得出结论：

①以丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三元共聚物为增韧剂显著地提高了聚苯乙烯树脂的抗冲击性能；

②增韧剂中丁二烯、异戊二烯的含量越高，抗冲击强度越高。

超高冲聚苯乙烯树脂由于其拥有超强的抗冲击强度，因此能够广泛应用于瓶盖、餐具、仪器仪表等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。