一种增韧聚苯乙烯及其制备方法与应用 技术领域 本发明涉及一种增韧聚苯乙烯及其制备方法与应用， 特别涉及一种用改性聚乙烯 醇缩丁醛增韧的聚苯乙烯及其制备方法与应用。
背景技术
聚苯乙烯 ( 简称 PS) 具有较好的刚性， 玻璃化温度比较高， 通常用作日常塑料用具 和电器外壳。PS 一般为头尾结构， 主链为饱和碳链， 侧基为共轭苯环， 这样的分子结构不规 整， 从而增大了分子的刚性， 使 PS 成为非结晶性的线型聚合物。由于苯环的存在， PS 具有 较高的玻璃化温度 (80 ～ 82℃ )， 所以在室温下是透明而坚硬的， 由于分子链的刚性， 易因 应力而开裂。目前， 通常通过在生产 PS 的过程中加进一定比例的苯乙烯 - 丁二烯 - 苯乙烯 ( 简称 SBS) 来降低 PS 的脆性， 但是随着 SBS 的加入， 聚苯乙烯的刚性又会下降， 存在着顾此 失彼的难题。发明内容
本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足， 提供一种刚性合格的增韧聚 苯乙烯。
本发明的另一目的在于提供上述一种增韧聚苯乙烯的制备方法。
本发明的再一目的在于提供上述一种增韧聚苯乙烯的应用。
本发明的目的通过下述技术方案实现 ：
一种增韧聚苯乙烯， 由以下质量百分比的成分所制备得到 ：
改性聚乙烯醇缩丁醛 ： 42 ～ 51％
硅烷偶联剂 ： 0.5 ～ 1％
余量为聚苯乙烯 ；
所述的改性聚乙烯醇缩丁醛， 由以下方法制备得到 ：
把占改性聚乙烯醇缩丁醛总质量 12 ～ 17％的苯甲酸、 0.5 ～ 1％的复合催化剂， 还有余量的聚乙烯醇缩丁醛混合均匀， 投入到挤出机中反应、 挤出， 得到改性聚乙烯醇缩丁 醛； 挤出机温度设置为 ： 投料区 135℃， 塑化区为 150℃， 出料区为 140℃。
所述硅烷偶联剂为道康宁出产的型号为 Z-6030 的偶联剂 .
所述复合催化剂由氧化铝和氧化锌按 1 ∶ 1 的质量比组成。
上述增韧聚苯乙烯的制备方法， 其特征在于包括以下步骤 ：
(1) 制备改性聚乙烯醇缩丁醛 ： 把占改性聚乙烯醇缩丁醛总质量 12 ～ 17％的苯甲 酸、 0.5 ～ 1％的复合催化剂， 还有余量的聚乙烯醇缩丁醛混合均匀， 投入到挤出机中反应、 挤出， 得到改性聚乙烯醇缩丁醛 ； 挤出机温度设置为 ： 投料区 135℃， 塑化区为 150℃， 出料 区为 140℃ ；
(2) 制备增韧聚苯乙烯 ： 把占增韧聚苯乙烯总质量 42 ～ 51％的改性聚乙烯醇缩丁 醛、 0.5 ～ 1％的硅烷偶联剂， 还有余量的聚苯乙烯混合均匀， 投入到挤出机中反应、 挤出，得到增韧聚苯乙烯 ； 挤出机温度设置为 ： 投料区 135℃， 塑化区为 150℃， 出料区为 140℃。
上述增韧聚苯乙烯可用于制作电器外壳、 塑料用品等。
高分子量的聚乙烯醇缩丁醛具有很好的韧性， 粘结性和抗冲击性， 通常应用于汽 车和建筑行业中的安全玻璃中。低分子量的聚乙烯醇缩丁醛也有应用于胶粘剂中。本发明 利用聚乙烯醇缩丁醛的韧性， 应力开裂性能好的特点， 在生产聚苯乙烯的过程中， 加入一定 比例的高分子量的聚乙烯醇缩丁醛， 使得最终的聚苯乙烯具有很好的机械强度， 同时韧性、 应力开裂得到改善。
由于聚乙烯醇缩丁醛和聚苯乙烯的分子结构有较大差别， 若直接的共混改性会引 起两者的相分裂， 起不到增韧的效果， 故首先需要对聚乙烯醇缩丁醛进行改性， 使得聚乙烯 醇缩丁醛能够与聚苯乙烯具有很好的相容性。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果 ：
(1) 本发明增韧聚苯乙烯的制备方法简单、 对设备要求不高， 适合大规模推广应 用。
(2) 相对于未改性的 PS， 本发明的增韧聚苯乙烯韧性强， 同时刚性能满足要求， 从 而拓宽了 PS 的应用范围。 具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述， 但本发明的实施方式不限于此。 实施例 1
(1) 制备改性聚乙烯醇缩丁醛 ： 准确称取聚乙烯醇缩丁醛 5kg、 苯甲酸 0.69kg， 复 合催化剂 ( 由氧化铝与氧化锌按质量比 1 ∶ 1 组成 )28.6g， 把上述的物料混合均匀后投入 到挤出机中反应挤出， 得到改性聚乙烯醇缩丁醛。挤出机挤出温度设置为 ： 投料区 135℃， 塑化区为 150℃， 出料区为 140℃。出料后切粒备用。
(2) 制备增韧聚苯乙烯 ： 称取聚苯乙烯 5kg， 改性聚乙烯醇缩丁醛 3.65kg， 硅烷偶 联剂 ( 道康宁 Z6030)43.5g， 把上述物料混合均匀后投入到挤出机中挤出。 挤出机挤出温度 设置为 ： 投料区 135℃， 塑化区为 150℃， 出料区为 140℃。
把产品进行制样， 测试其硬度、 弯曲强度、 拉伸强度。
把产品切粒后投入到注塑机中注塑成型。注塑机温度为 175℃。注塑模型为录音 机外壳。
实施例 2
(1) 制备改性聚乙烯醇缩丁醛 ： 准确称取聚乙烯醇缩丁醛 5kg， 苯甲酸 0.89kg， 复 合催化剂 ( 由氧化铝与氧化锌按质量比 1 ∶ 1 组成 )47.5g， 把上述的物料混合均匀后投入 到挤出机中反应挤出， 得到改性聚乙烯醇缩丁醛。挤出机挤出温度设置为 ： 投料区 135℃， 塑化区为 150℃， 出料区为 140℃。出料后切粒备用。
(2) 制备增韧聚苯乙烯 ： 称取聚苯乙烯 5kg， 改性聚乙烯醇缩丁醛 4.50kg， 硅烷偶 联剂 ( 道康宁 Z6030)76.6g， 把上述物料混合均匀后投入到挤出机中挤出。 挤出机挤出温度 设置为 ： 投料区 135℃， 塑化区为 150℃， 出料区为 140℃。
把产品进行制样， 测试其硬度、 弯曲强度、 拉伸强度。
把产品切粒后投入到注塑机中注塑成型。注塑机温度为 175℃。注塑模型为录音 机外壳。
实施例 3
(1) 制备改性聚乙烯醇缩丁醛 ： 准确称取聚乙烯醇缩丁醛 5kg、 苯甲酸 1.03kg、 复 合催化剂 ( 由氧化铝与氧化锌按质量比 1 ∶ 1 组成 )61.0g， 把上述的物料混合均匀后投入 到挤出机中反应挤出， 得到改性聚乙烯醇缩丁醛。挤出机挤出温度设置为 ： 投料区 135℃， 塑化区为 150℃， 出料区为 140℃。出料后切粒备用。
(2) 制备增韧聚苯乙烯 ： 称取聚苯乙烯 5kg、 改性聚乙烯醇缩丁醛 5.31kg、 硅烷偶 联剂 ( 道康宁 Z6030)104.2g， 把上述物料混合均匀后投入到挤出机中挤出。挤出机挤出温 度设置为 ： 投料区 135℃， 塑化区为 150℃， 出料区为 140℃。
把产品进行制样， 测试其硬度、 弯曲强度、 拉伸强度。
把产品切粒后投入到注塑机中注塑成型。注塑机温度为 175℃。注塑模型为录音 机外壳。
把上述三个样品进行硬度 ( 根据 ASTMD2240 标准测试 )、 弯曲强度 ( 根据 ASTMD790 弯曲标准测试 )、 拉伸强度 ( 根据 ASTMD638 塑料拉伸性能的试验方法测试 ) 的测试， 并与未 改性的 PS 进行比较， 结果如下表
硬度 未改性 PS 实施例 1 实施例 2 实施例 3
弯曲强度 39MPa 43MPa 47MPa 50MPa拉伸强度 22MPa 26MPa 29MPa 33MPa99A 97A 95A 94A从上述的测试结果可以看出， 本发明的增韧聚苯乙烯， 其硬度略有下降， 而弯曲强 度、 拉伸强度得到很大的提升， 总体性能优于未改性的 PS。
上述实施例为本发明较佳的实施方式， 但本发明的实施方式并不受上述实施例的 限制， 其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、 修饰、 替代、 组合、 简化， 均应为等效的置换方式， 都包含在本发明的保护范围之内。5