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CN1118787A - 橡胶改性苯乙烯系树脂组合物及其制造方法 - Google Patents

橡胶改性苯乙烯系树脂组合物及其制造方法 Download PDF

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CN1118787A
CN1118787A CN 94115251 CN94115251A CN1118787A CN 1118787 A CN1118787 A CN 1118787A CN 94115251 CN94115251 CN 94115251 CN 94115251 A CN94115251 A CN 94115251A CN 1118787 A CN1118787 A CN 1118787A
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CN
China
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rubber
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parts
styrene
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CN 94115251
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English (en)
Inventor
方真祥
施文峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chi Mei Corp
Original Assignee
Chi Mei Corp
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Publication date
Application filed by Chi Mei Corp filed Critical Chi Mei Corp
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Abstract

本文公开一种橡胶改性苯乙烯系树脂的组合物和制造方法,它是将2~20重量份的橡胶溶于98~80重量份的苯乙烯系单体中,当聚合物转化率达到55重量%以上时除去挥发性成分;本发明的特征是在聚合物反应过程中加入0.02~1.0重量份的硫代二丙酸酯系化合物(B1)和橡胶聚合体相反转之前加入0.002~0.8重量份的有机聚硅氧烷(B2),以使组合物维持良好艾佐德冲击强度和抗拉强度,并提高产品初次成型和回收再利用时的面冲击强度。

Description

橡胶改性苯乙烯系树脂组合物及其制造方法
本发明涉及一种橡胶改性苯乙烯系树脂组合物及其制造方法,特别是指一种具有良好面冲击强度,组合物在回收再利用时,仍具有良好强度和物性的耐冲击聚苯乙烯系树脂。
一般产业界为了改善苯乙烯系树脂的耐冲击性,有的是将聚苯乙烯和橡胶状聚合体掺合,有的是将橡胶状聚合体溶解在苯乙烯系单体中进行接枝聚合反应,藉此获得橡胶接枝聚合体(分散相)和聚苯乙烯(基质连续相)混合一起的状态;上述橡胶改性后的聚苯乙烯树脂所得的耐冲击性较佳,因此,又被称为耐冲击性苯乙烯系树脂(以下简称HIPS);一般而言,这种耐冲击聚苯乙烯系树脂的测试方法,主要是利用压缩成型或射出成型制得的试验片进行艾佐德冲击强度的试验,上述艾佐德冲击强度虽为苯乙烯系树脂机械性质的一种,但是在实际成型品上,面冲击强度也是一种相当重要的测试指标;因此,近年来制造者在讨论聚苯乙烯系树脂的耐冲击性时,艾佐德冲击强度虽然仍为讨论的重点,但面冲击强度同样为制造者所强调且不可忽视的机械性质。
在传统的技艺里,一般产业界为了增进HIPS的耐冲击强度,会添加少量的有机聚硅氧烷类,例如:日本特许公开昭57—172948号、昭57—170949号、昭57—187346号等已公开的日本发明专利案中皆有类似的揭露,但是这种方式对于产品的面冲击强度并无帮助。
为了改善HIPS的面冲击强度,在传统技艺里,日本特许公告昭55—30525号专利案曾揭露,将特殊的丁二烯橡胶(含15~35%的1,2—乙烯基)加入苯乙烯中聚合,可得到面冲击强度较佳的HIPS,但这种方法所制得的HIPS,其像胶接枝率高达350%以上,会导致流动性不佳、加工不易的缺点,在使用上受到限制。
另外,在美国发明专利第3945976号、第4294937号和第4451612号等专利案中曾记载,HIPS以连续式本体或溶液聚合的过程中,为了使树脂具备良好的色泽、热稳定性,常在苯乙烯系单体的进料中加入少量的酚系或磷系的抗氧化剂,例如:2,6—二叔丁基—4—甲基酚、十八烷基—3—(3,5—二叔丁基—4—羟基—苯基)丙酸盐、三壬基亚磷酸苯脂(tris—nonyl phenylphosphite)等,上述加工方式虽然可使树脂获得良好的色译,但对面冲击强度而言仍然没有改善。
而且一般加工者在实际生产成型时,多少会产生一些劣品或碎屑(Scrap),为了降低成本,大都会将劣品和碎屑重新粉碎再利用、成型;上述回收再利用的树脂由于热履历和摩擦切应力的作用,会造成成品耐冲击性的降低;前述状况虽然可藉抗氧化剂的添加而局部改善艾佐德冲击强度,但这对于面冲击强度无多大作用,显然在目前实务中,HIPS树脂在制造或加工上经常面临面冲击强度不足的窘境。
本案发明人为了解决前述课题,针对橡胶粒径分布和特定化合物间的关系再作研究,经深入锐意的探讨,遂完成本发明。
因此,本发明的目的是提供一种组合物在成型和回收再利用时,都具有良好面冲击强度的橡胶改性苯乙烯系树脂的组合物及其制造方法。
本发明的特征在于:利用特定橡胶粒径分布、分散度,和特定比例的硫代二丙酸酯系化合物和有机聚硅氧烷添加在苯乙烯系树脂中,可在保持树脂艾佐德冲击强度和抗拉强度的同时,增进产品初次成型和回收再利用的面冲击强度。
本发明的橡胶改性苯乙烯系树脂组合物包含:
(A)橡胶改性的苯乙烯系树脂100重量份中,具有2~20重量份的橡胶,其是以粒子状态分布在98~80重量份的苯乙烯系树脂基质中,且粒径分散度大于或等于0.8,这个像胶粒径分散度是以雷射光散射法测定,其定义如下:
Figure A9411525100061
(B1)0.02~1.0重量份的硫代二丙酸酯系化合物;和
(B2)0.002~0.8重量份的有机聚硅氧烷。
本发明橡胶改性苯乙烯系树脂的制造方法是将:2~20重量份的橡胶溶于98~80重量份的苯乙烯系单体中,其聚合温度在90~250℃间,并加以搅拌,直到转化率达到55%以上,再除去挥发性成份,以形成橡胶改性的苯乙烯系树脂:本制造方法的特征在于,橡胶状聚合体和苯乙烯系单体合计的100重量份入料组成中,在其聚合反应过程全程之中加入:0.02~1.0重量份的硫代二丙酸酯系化合物(B1);
并在橡胶状聚合体相反转之前加入,0.002~0.8重量份的有机聚硅氧烷(B2)。
以下对本发明作进一步详细的描述,并列举实施例以供参考。
本发明所谓的橡胶改性苯乙烯系树脂,是指:将橡胶状聚合体溶于乙烯基芳香族单体中,以本体或溶液或本体溶液和悬浊并用的方式聚合;适用于本发明的乙烯基芳香族单体有:苯乙烯、邻—甲基苯乙烯、对—甲基苯乙烯、间—甲基苯乙烯、2,4—二甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯等烷基取代的苯乙烯,和诸如:α—甲基苯乙烯、α—甲基—对—甲基苯乙烯等的α—烷基取代的苯乙烯,或者溴—苯乙烯、二溴—苯乙烯、2,4,6—三溴—苯乙烯等;上述苯乙烯系单体可单独使用或数种合并使用;除了上述苯乙烯系单体外,本发明还可添加其他可共聚合的单体,例如:不饱合腈类(如:丙烯腈)、(甲基)丙烯酸酯类(如:甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯)、丙烯酸类、马来酸酐、马来酰亚胺类(如:N—苯基马来酰亚胺)等单体。
本发明所使用的橡胶聚合体的种类并无特殊限制,以往应用在HIPS系树脂的橡胶都可使用,例如:天然橡胶、聚丁二烯、聚异戊二烯、苯乙烯—丁二烯橡胶状的聚合物、苯乙烯—异戊二烯橡胶状的聚合物、丁基橡胶、乙烯—丙烯橡胶等一种或一种以上的橡胶聚合体合并使用;其中聚丁二烯橡胶又可分为高顺式含量的聚丁二烯,和低顺式含量的聚丁二烯。
本发明橡胶改性的苯乙类系树脂含有2~20重量份的橡胶,尤以3~15重量份为佳;也就是说,将2~20重量份的橡胶状聚合物溶于98~80重量份的苯乙烯系单体中聚合;聚合完成后形成颗粒状,而且接枝有苯乙烯系聚合物的橡胶粒子,和苯乙烯树脂为底的连续相;上述接枝橡胶粒子的平均粒径在0.5~10μm之间,而且以0.6~5μm为较佳,尤其以0.7~3.0μm之间为最佳,这里所称的橡胶的平均粒径Dave是以雷射光散射方式(lightscattering)求出其粒径分布,也就是先测量得各粒径Di所对应的粒子数ni,再以Sauter Mean Diameter的平均式平均获得。 Dave = Σ n i Di 3 Σ n i Di 2
在本发明中,HIPS树脂中的接枝橡胶粒子的粒径分散度不小于0.8,而以大于0.9为较佳,最佳状态在0.9~2.8间;当粒径分散度低于0.8时,HIPS树脂回收再利用的面冲击强度较差,当此数值高于2.8时,会造成树脂抗拉强度的下降;前述粒径分散度可由聚合反应的搅拌速度、硫代二丙酸酯系化合物(B1)和有机聚硅氧烷(B2)的添加量、添加时机、反应温度等因素加以调节而获得。
本发明的橡胶粒径分散度,是以前述雷射光散射法测定的,其定义如下:
其中:
D(V,0.1)代表:在以橡胶粒径为横轴,累积粒子重量百分率为纵轴,由小粒径到大粒径的累积分布曲线中,累积粒子重量百分率10重量%时,所对应的橡胶粒径数值。
D(V,0.5)代表:在以橡胶粒径为横轴,累积粒子重量百分率为纵轴,由小粒径到大粒径的累积分布曲线中,累积粒子重量百分率50重量%时,所对应的橡胶粒径数值。
D(V,0.9)代表:在以橡胶粒径为横轴,累积粒子重量百分率为纵轴,由小粒径到大粒径的累积分布曲线中,累积粒子重量百分率90重量%时,所对应的橡胶粒径数值。
雷射光散射测定方法:将0.1克样品置放在10毫升的甲基—乙基酮中,摇荡到完全溶解,再置入雷射光散射仪内,焦距为100mm,可得粒径分布图;或者将1.0克样品溶于10毫升的甲基—乙基酮中,溶解后将焦距调整为45mm,可得粒径分布图。
也就是说,当粒径分散度的数值越小,表示粒径大小的分布越窄,反之粒径大小的分布越宽。
本发明100重量份的HIPS树脂中的橡胶含量在2~20重量份之间,尤其是以3~15重量份为佳,也就是说,将2~20重量份的橡胶分散于98~80重量份的苯乙烯系聚合物中;当前述橡胶的量低于2重量份时,面冲击强度不足,当此数值高于20重量份时,将造成流动性低、抗拉强度下降等缺点。
用于本发明的硫代二丙酸酯系化合物(B1),其具体代表例有:硫代二硬脂酰基丙酸酯(Di—stearyl thio dipropionate,也可以称为:DSTDP,化学式:C18H37OOCCH2CH2—S—CH2CH2COOC18H37)、硫代二月桂基二丙硫酸酯(Di—lauryl thiodipropionate)、硫代二—十三烷基二丙酸酯(Di—tridecyl thiodipropionate)、硫代二—十四烷基二丙酸酯(Di—myristyl thiodipropionate)等,其使用量相对于100重量份HIPS树脂为0.02~1.0重量份,又以0.04~0.4重量份为较佳;当硫代二丙酸酯系化合物(B1)的添加量低于0.02重量份时,对于树脂的面冲击强度改善效果不佳,当添加量大于1.0重量份时,不仅会造成面冲击强度的不佳,更会造成橡胶粒径分散度大于3,而进一步造成树脂抗拉强度的下降。
本发明所使用的有机聚硅氧烷(B2)可以下列结构式表示的:
Figure A9411525100111
其中,m、n为整数,R1~R2为烷基或芳香基。
在25℃下,本发明所使用的有机聚硅氧烷(B2)动力粘度在10~10,000厘沲(Centistoke),尤以20~2000厘沲为更佳;上述有机聚硅氧烷(B2)相对于100重量份的HIPS树脂,其添加量在0.002~0.8重量份之间,尤以0.04~0.3重量份为更佳;当有机聚硅氧烷(B2)的添加量低于0.002重量份时,树脂的面冲击强度不佳,当有机聚硅氧烷的添加量大于0.8重量份时,会造成HIPS树脂抗拉强度的下降,这对于树脂成型品的二次加工(例如:化学接着性、印刷性、涂装性等)会造成处理不佳的现象。
本发明中的有机聚硅氧烷(B2)的添加时机,必需在HIPS树脂聚合反应的相反转之前,较佳添加时机是在:聚合反应中橡胶成份尚未完成相反转,而且苯乙烯系单体的转化率到达12重量%之前;在这里所谓的相反转是指:橡胶和苯乙烯系单体的混合溶液在聚合初期,以橡胶相为连续相的形式存在,当苯乙烯系单体的转化率逐渐增加时并配合反应系统的搅拌效果,橡胶反被苯乙烯系单体和聚合物所包围,而变为分散颗粒状(不连续相),这个时候苯乙烯系单体和聚合物形成连续相,上述现象就是所谓的“相反转”;本发明中为了显著提高树脂的面冲击强度,除了前述有机聚硅氧烷(B2)必须在聚合反应的相反转之前添加外,还必须配合在聚合反应过程中,将硫代二丙酸酯系化合物(B1)加入,才能达到上述目的;另外,在聚合反应过程中可依需要适当的控制反应速率、橡胶接枝状态,这个时候再配合适当的搅拌,就可适度的控制橡胶粒径分散度;而在此一时机,缺少前述化合物中的任何一种,将无法获得充分的面冲击强度。
本发明中所使用的硫代二丙酸酯系化合物(B1)或者有机聚硅氧烷(B2)可分别以定量泵送入反应槽,另外,也可以将硫代二丙酸酯系化合物(B1)或者有机聚硅氧烷(B2)添加在反应单体及/或溶剂和橡胶状聚合体所成的溶液中,再送入反应槽。特别是有机聚硅氧烷(B2)的添加时期需要在聚合反应的相反转之前,才能达到良好的面冲击强度,因此,有机聚硅氧烷(B2)的添加方式需要有特别考虑,例如在以栓塞式反应槽做为相反转区域的聚合反应槽时,有机聚硅氧烷(B2)的添加在单体及/或溶剂和橡胶所成的入料中,混合后加入反应,这个时候的添加时期是0%的单体转化率,也可以在某一个特定单体转化率的反应区域中加入;而在以完全混合式反应槽作为相反转区域的聚合反应槽时,有机聚硅氧烷(B2)必须添加在单体及/或溶剂和橡胶状聚合体所成的溶液进料流中,这个时候的添加时期是0%单体转化率。
本发明的HIPS树脂的制造方法,可以本体、溶液或本体(溶液)—悬浊二段式聚合方法聚合,以本体(溶液)聚合法为佳。聚合的温度在90~250℃间为佳,尤以95~210℃为更佳,本发明使用的反应槽并没有特别的限制,例如可为完全混合式或栓塞式反应槽,也可以数个反应槽串联或并联使用,或者完全混合式和栓塞式二者并用,上述反应槽可附加搅拌器或者不附加搅拌器,若是附加搅拌器其搅拌速度在5~55rpm,尤以8~45rpm为较佳;在反应进料中或者反应进行中可依需要加入分子量调节剂、起始剂、抗氧化剂、可塑剂、滑剂、惰性溶剂等;当聚合反应至相反转产生后,可进一步继续反应,直到苯乙烯系单体的转化率高达55重量%以上,较理想的转化率在70重量%以上,之后将聚合物溶液送到预热器,加热到180~300℃,再将聚合物溶液排放到一真空脱挥发槽中脱除未反应的残留单体、溶剂和其他挥发性成分,回收的溶剂、单体等可依适当比例配于进料中使用;经此脱挥发的过程,所得到的聚合物残留挥发份低于1重量%,再以齿轮泵将其连续压出制成粒状树脂。
适用于本发明的分子量调节剂有:正—十二烷基硫醇、α—甲基苯乙烯二聚物、叔—十二烷基硫醇、1—苯基丁基—2—芴、戊二烷(di—pentane)、三氯甲烷等的硫醇类、茚烯类、卤代烃等;而适合本发明的聚合起始剂有:1,1—双(过氧化叔丁基)环己烷(1,1—bis—t—butyl peroxy cyclohexane)等的过氧化缩酮类(peroxyketal)、过氧化双异丙苯(dicumyl peroxide)、过氧化双—叔丁基(di—t—butyl peroxide)等的双烷基过氧化物类(dialkyl peroxide)、过氧化二苯甲酰(bis—benzoyl peroxide)等的过氧化二酰类(diacylperoxide)、过氧化双—十四烷基碳酸盐(di—myristyl peroxycarbonate)等的过氧化碳酸盐类(peroxy carbonate)、叔丁基—过氧化异丁基碳酸盐(t—butyl peroxy isopropyl carbonate)的过氧化碳酸酯类(peroxyester)、过氧化环己酮(cyclo hexanoneperoxide)等的酮过氧化物(ketone peroxide)、对—萜烷基氢过氧化物(P—menthane hydroperoxide)等的氢过氧化物类(hydroperoxide),上述聚合起始剂的使用量多在0.6重量%以下。
本发明可使用的可塑剂有:矿物油、聚乙二醇等;可使用的滑剂有:硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸钙、十八酰胺、乙烯—双十八酰胺等;而抗氧化剂可采用:2,6—双叔丁基—4—甲基酚、十八烷基—3—(3,5—二叔丁基—4—羟基—苯基)—丙酸酯等酚系抗氧化剂、和例如:三—壬基苯基亚磷酸盐、三(2,4—二叔丁基苯基)亚酸酯等的磷系抗氧化剂;本发明可使用的惰性溶剂有:乙基苯、甲苯、二甲苯、甲基乙基酮、苯、异丙基苯等,其添加量视需要而定,最高可达40重量%。
此外,本发明的HIPS树脂还可依需要添加各种常规滑剂、抗氧化剂、可塑剂、阻燃剂、光稳定剂、着色剂等,更进一步添加:玻璃纤维、无机充填剂等,还可依需要和其他聚合物掺合,例如:PPO、Nylon 11、Nylon 12、Nylon 6、PC、ABS、AS、PE、PP等树脂。
<实施例>
<实施例1>
本实施例的进料流中包含下表成份:成份                             使用量苯乙烯                           83重量份乙基苯                           10重量份聚丁二烯橡胶                     6重量份硫代二硬脂酰基二丙酸酯           0.2重量份聚二甲基硅氧烷                   0.004重量份起始剂(trigonox D—E50)          0.02重量份
trigonox D—E50起始剂的化学名称为:2,2—二—(过氧化叔丁基)—丁烷〔2,2—di—(t—butyl peroxy)butane〕。
上述进料流以40l/hr的流速连续喂入附有搅拌装置的第一反应槽中,此第一反应槽的容积为:100升、温度设定在100~120℃之间、搅拌速度为40rpm、相反转约在苯乙烯单体转化率达14重量%时产生,而在第一反应槽的出口处,其转化率大约在22重量%左右;之后将其送入后续反应槽中继续进行聚合,此时聚合温度控制在125~220℃间,当聚合物转化率到达80重量%左右时,将聚合物溶液送入脱挥发槽进行脱除挥发份的加工,之后再以齿轮泵经多孔模头挤出造粒。
制造后再以以下方法测定其物性:
艾佐德冲击强度:ASTM D—256
抗拉强度:ASTM D—638
粒径分散度:雷射光散射法
面冲击强度:依ASTM D—3763的落球冲击强度测定
回收再利用的面冲击强度:是将HIPS树脂粒状原料以双螺杆挤出机重覆押出二次,再行射出成型试片测试其面冲击强度。
<实施例2>
制造方式和成份大致相同于实施例1,不同之处在于:成份中的聚二甲基硅氧烷和硫代二硬脂酰基二丙酸酯(以下简称:DSTDP)加入反应槽的时机在苯乙烯转化率达4重量%时加入,而DSTDP的添加量改为0.05重量份,聚二甲基硅氧烷的添加量改为0.25重量份。
<实施例3>
制造方式和成份大致相同于实施例1,不同之处在于:成份中的聚二甲基硅氧烷和DSTDP加入时机改为苯乙烯转化率达8重量%时,而DSTDP的添加量改为0.6重量份,聚二甲基硅氧烷的添加量改为0.5重量份。
<比较例1>
制造方式和成份也大致相同于实施例1,不同之处有三:
一.成份中的聚二甲基硅氧烷和DSTDP加入时间在苯乙烯转化率达10重量%时。
二.DSTDP的添加量改为1.2重量份。
三.聚二甲基硅氧烷的添加量改为0.1重量份。
<比较例2—1>
成份和聚合条件同样大致相同于实施例1,不同之处有以下三点:
一.将聚二甲基硅氧烷和DSTDP加入时间改在苯乙烯转化率达80重量%时。
二.DSTDP的添加量改为0.4重量份。
三.聚二甲基硅氧烷的添加量改为0。
<比较例2—2>
成份和聚合条件相同于比较例2—1,不同之处在于:将DSTDP的添加量改为0,聚二甲基硅氧烷的添加量改为1.2重量份。
<实施例4>
本实施例的进料流中包含下表成份:成份                        使用量苯乙烯                      83重量份乙基苯                      8重量份硫代二硬脂酰基二丙酸酯      0.15重量份聚丁二烯橡胶                8.0重量份聚二甲基硅氧烷              0.4重量份起始剂(Tx—29A)             0.01重量份
Tx—29A起始剂的化学名称为:1,1—二—过氧化叔丁基—3,3,5—三甲基环己烷。
上述进料流以36l/hr的流速连续喂入附有搅拌装置的第一反应槽中,此第一反应槽的容积为100升、温度设定在105~130℃之间、搅拌速度为30rpm、相反转约在苯乙烯单体转化率达17重量%时产生,而在第一反应槽的出口处转化率大约在28重量%左右;之后送入后续反应槽中进行聚合,此时聚合温度控制在130~220℃间,当聚合物的转化率到达87重量%左右时,将聚合物溶液送入脱挥发槽进行脱除挥发份的加工,其余都和实施例1相同。
<实施例5>
制造方式和成份大致相同于实施例4,不同之处是:成份中的聚二甲基硅氧烷和DSTDP加入时机在苯乙烯转化率达10重量%时加入,DSTDP的添加量改为0.4重量份,聚二甲基硅氧烷的添加量改为0.1重量份。
<实施例6>
制造方式和成份大致相同于实施例1,不同之处是:成份中的DSTDP加入时机在苯乙烯转化率达55重量%时,DSTDP的添加量改为0.2重量份,聚二甲基硅氧烷的添加量改为0.2重量份,第一反应槽的搅拌速度改为30rpm。
<比较例3>
制造方式和成份大致相同于实施例4,不同之处如下:
一.将聚二甲基硅氧烷和DSTDP加入时间改在苯乙烯转化率达50重量%时。
二.聚二甲基硅氧烷的添加量改为0.004重量份。
三.反应槽的搅拌速度45rpm。
四.乙基苯使用量改为10重量份。
<比较例4>
制造方式和成份相同于实施例4,但进料中的DSTDP添加量改为0,聚二甲基硅氧烷的添加量改为0.4重量份。
<比较例5>
制造方式和成份相同于实施例4,但进料中的DSTDP取消,改为TNPP〔就是三壬基亚磷酸苯脂(tri—nonyl phenylphosphite)〕0.15重量份,聚二甲基硅氧烷的添加量改为0.6重量份。
<结论>
由实施例1~6显示可知,当聚二甲基硅氧烷在相反转之前添加时,尤其是苯乙烯的转化率在12重量%之前添加,并配合在聚合反应过程中加入DSTDP时,可在维持良好艾佐德冲击强度和抗拉强度的同时,获得优异的面冲击强度;当树脂回收再利用时也能够保持良好的面冲击强度。
由比较例1显示也可了解,当DSTDP的量超过1.0重量份时,面冲击强度不佳,而且造成粒径分散度大于3.0,抗拉强度也会下降;由比较例2—1、比较例2—2和比较例4显示,无论是缺乏DSTDP或聚二甲基硅氧烷,都无法获得良好的面冲击强度;至于比较例3显示:当粒径分散度低于0.8时,产品回收再利用的面冲击强度极差;比较例5显示,将DSTDP改以磷系抗氧化剂TNPP,面冲击强度无法获得改善。
由以上说明和实施例、比较例的数据可证明,根据本发明所界定的特定橡胶粒径分散度,并配合含硫代二丙酸酯系化合物和有机聚硅氧烷所构成的组合物,除了可维持成型品良好的抗拉强度和艾佐德冲击强度外,更可获得实用性极佳的面冲击强度,当树脂回收再利用时,也能具备良好的面冲击强度;再者,当有机聚硅氧烷在相反转前加入聚合反应过程中,且配合硫代二丙酸酯系化合物在聚合反应中加入,更可得到令人惊奇的面冲击强度;因此,本发明的橡胶改性苯乙烯系树脂组合物及其制造方法,不仅成份、制法新颖,更具有产业上的利用价值。
                                            表1                           單位:重量份
           实验编号   实施例1   实施例2   实施例3  实施例4   实施例5   实施例6
苯乙烯                    重量份     86     86     86     83     83     86
乙基苯                    重量份     10     10     10     8     8     10
入料橡胶含量重量份     6.0     6.0     6.0     8.0     8.0     6.0
DSTDP(B1)                 重量份     0.2     0.05     0.6     0.15     0.4     0.2
DSTDP(B1)添加時苯乙烯转化率(%)     0     4     8     0     10     55
聚二甲基硅氧烷(B2)        重量份     0.004     0.25     0.5     0.4     0.1     0.2
(B2)添加時苯乙烯转化率(%)     0     4     8     0     10     0
树脂组合物的最终橡胶含量  重量份     8.0     8.0     8.0     10.0     10.0     8.0
粒子平均粒径(μm)     2.8     1.0     2.5     1.5     0.9     1.6
粒子粒径分散度     2.1     1.5     2.6     1.0     1.4     1.0
物性 面冲击强度(Kg-cm)     150     145     160     170     175     140
回收再制之面冲击强度(Kg-cm)     130     115     140     140     145     115
抗拉强度      (Kg/cm2)     265     250     235     250     240     270
艾佐德冲击强度(Kg.cm/cm)     7.5     8.2     8.5     9.3     8.5     8.0
註:DSTDP为:硫代二硬脂醯基二丙酸酯。
                                                        表2
                                                                                        單位:重量
       实验编号   比较例1 比较例2-1  比较例2-2    比较例3    比较例4   比较例5
苯乙烯                      重量份     86     86      86      83      83     83
乙基苯                      重量份     10     10      10      8      8     8
入料橡胶含量                重量份     6.0     6.0      6.0      8.0      8.0     8.0
DSTDP(B1)                   重量份     1.2     0.4      0      0.15      0     0
TNPP                        重量份     0     0      0      0      0     0.15
DSTDP(B1)或TNPP添加時苯乙烯转化率(%)     10     80      0      50      0     0
聚二甲基硅氧烷(B2)          重量份     0.1     0      1.2      0.004      0.4     0.6
(B2)添加時苯乙烯转化率(%)     10     80      0      50      0     0
树脂组合物的最终橡胶含量    重量份     8.0     8.0      8.0      10.0      10.0     10.0
粒子平均粒径(μm) 3.6 1.8 1.4 1.7 1.2 2.7
粒子粒径分散度     3.2     0.95      1.2      0.7      1.1     1.2
物性 面冲击强度(Kg-cm)     120     100      110      110      100     110
回收再制之面冲击强度(Kg-cm)     85     70      75      60      70     70
抗拉强度(Kg/cm2)     220     270      215      240      250     240
艾佐德冲击强度(Kg.c/cm)     8.2     7.0      8.0      8.0      8.5     9.0
註:DSTDP为:硫代二硬脂醯基二丙酸酯。
TNPP为:三壬基亚磷酸苯脂。

Claims (5)

1.一种橡胶改性苯乙烯系树脂组合物,其是由:
(A)100重量份的橡胶改性苯乙烯系树脂中含有:2~20重量份的橡胶以粒子状态分散在98~80重量份苯乙烯系树脂基质中,且橡胶粒子的粒径分散度大于或等于0.8;
上述橡胶粒径分散度是以雷射光散射法测定的,其定义如下:
其中:
D(V,0.1)代表:在以橡胶粒径为横轴,累积粒子重量百分率为纵轴,由小粒径到大粒径的累积分布曲线中,累积粒子重量百分率10重量%时,所对应的橡胶粒径数值;
D(V,0.5)代表:在以橡胶粒径为横轴,累积粒子重量百分率为纵轴,由小粒径到大粒径的累积分布曲线中,累积粒子重量百分率50重量%时,所对应的橡胶粒径数值;
D(V,0.9)代表:在以橡胶粒径为横轴,累积粒子重量百分率为纵轴,由小粒径在大粒径的累积分布曲线中,累积粒子重量百分率90重量%时,所对应的橡胶粒径数值;
和(B1)0.02~1.0重量份的硫代二丙酸酯系化合物;
和(B2)0.002~0.8重量份的有机聚硅氧烷所组成。
2.如权利要求1所述的橡胶改性苯乙烯系树脂组合物,其中橡胶粒子的粒径分散度在0.9~2.8间。
3.如权利要求1所述的橡胶改性苯乙烯系树脂组合物,其中,硫代二丙酸酯系化合物可为硫代二硬脂酰基二丙硫酸酯。
4.一种橡胶改性苯乙烯系树脂的制造方法,其是将:2~20重量份的橡胶溶于98~80重量份的苯乙烯系单体中,并在90~250℃间进行聚合,直到苯乙烯系单体的转化率达到55重量%以上,再除去挥发性成份,形成橡胶改性的苯乙烯系树脂;
其特征是:相对于橡胶和苯乙烯系单体合计100重量份,在上述的聚合反应过程中加入硫代二丙酸酯系化合物(B1)0.02~1.0重量份,和在橡胶聚合体相反转之前加入有机聚硅氧烷(B2)0.002~0.8重量份。
5.如权利要求4所述的制造方法,其中,聚合反应相反转之前,加入上述的有机聚硅氧烷(B2)的添加时机在苯乙烯系单体转化率在12重量%以前。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN100564444C (zh) * 2003-12-01 2009-12-02 金伯利-克拉克环球有限公司 热加工弹性体组合物的方法和具有改进可加工性的弹性体组合物

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