一種高性能高透明PP?PS復(fù)合材料及其制備方法與流程

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本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種高性能高透明PP-PS復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

隨著工業(yè)水平的不斷提高，透明塑料越來越被人們應(yīng)用到汽車、家電、醫(yī)療中。聚丙烯和聚苯乙烯均為透明塑料，且經(jīng)們的折光指數(shù)相同；將聚丙烯(PP)和聚苯乙烯(PS)進(jìn)行共混，并加入成核劑和相容劑，最后制得一種高性能高透明PP-PS復(fù)合材料。這種材料至今尚未見于報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種高性能高透明PP-PS復(fù)合材料及其制備方法，以提高PP-PS復(fù)合材料的物理性能。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種高性能高透明PP-PS復(fù)合材料，由以下重量份的組分制成：

所述相容劑為EPDM-g-(MAH-St)；

所述EPDM-g-(MAH-St)的制備方法包括以下步驟：

(1)稱取原料馬來酸酐、苯乙烯、過氧化二異丙苯及三元乙丙橡膠；

(2)將稱取的原料在高速攪拌機(jī)攪拌2-4h，得混合料A；

(3)將混合料A投入至擠出機(jī)中擠出造粒，再于80-100℃的真空干燥箱中干燥5-8h既得到EPDM-g-(MAH-St)。

所述馬來酸酐、所述苯乙烯、所述過氧化二異丙苯及所述三元乙丙橡膠的質(zhì)量比為10-16：3-7：2-6：60-80。

所述高速攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速是180-230r/min。

所述擠出機(jī)包括順次排布的六個(gè)溫度區(qū)，一區(qū)溫度140～160℃，二區(qū)溫度180～230℃，三區(qū)溫度180～230℃，四區(qū)溫度180～230℃，五區(qū)溫度180～230℃，六區(qū)溫度180～230℃，機(jī)頭溫度180～230℃；螺桿轉(zhuǎn)速180～260r/min。

所述成核劑為β晶型成核劑NA-11。

所述抗氧劑為三(2,4-二叔丁基)亞磷酸苯酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯或1，3，5-三甲基-2，4，6-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯甲基)苯中的一種或幾種的混合。

所述的潤(rùn)滑劑為硬脂酸鋅、硬脂酸鈣或硬脂酸鉀中的一種或多種。

一種上述任一項(xiàng)所述的高韌性高透明PP-PS復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)稱取50份-70份的PP、30份-50份的PS、0.1份-0.3份相容劑、0.1份-0.3份成核劑、0.1份-0.5份抗氧劑、0.1份-0.3份潤(rùn)滑劑混合并攪拌均勻，得到混合料；

(2)將步驟(1)中得到的混合料擠出造粒，即得到PP-PS復(fù)合材料。

優(yōu)選地，所述步驟(2)具體為：將步驟(1)中得到的混合料投入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中擠出造粒，其中，所述雙螺桿擠出機(jī)包括順次排布的六個(gè)溫度區(qū)，一區(qū)溫度180～200℃，二區(qū)溫度220～260℃，三區(qū)溫度220～260℃，四區(qū)溫度220～260℃，五區(qū)溫度220～260℃，六區(qū)溫度220～260℃，機(jī)頭溫度220～260℃；螺桿轉(zhuǎn)速180～260r/min。

本發(fā)明的有益效果是：

本技術(shù)方案根據(jù)光散射理論，在一個(gè)多相體系中當(dāng)一相以球狀分散在連續(xù)相中，若兩相的折光指數(shù)十分接近，則光在相界面上的散射可以忽略，分散相對(duì)本體相透明性的影響不大。為了讓光散射最小化，只有使兩者的折光指數(shù)相匹配才能使分散相對(duì)制品光學(xué)性能的影響降低到最低限度，所以本發(fā)明選用的主基料PP和PS折光指數(shù)相同。

本技術(shù)方案合成的EPDM-g-(MAH-St)，可以很好地作為PP和PS的相容劑，增強(qiáng)PP和PS材料的結(jié)合力，提高PP-PS材料的物理性能。

隨著成核劑NA-11的加入，PP-PS體系中的晶核數(shù)量急劇上升，結(jié)晶速率加快，這使得球晶沒有充分的時(shí)間和空間長(zhǎng)大，從而形成一些細(xì)小的晶粒，當(dāng)它們的直徑小于可見光的波長(zhǎng)時(shí)，PP-PS的光學(xué)性能得到改善。

具體實(shí)施方式

以下通過實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案，以下的實(shí)施例僅是示例性的，僅能用來解釋和說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能解釋為是對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的限制。

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N高性能高透明PP-PS復(fù)合材料，由以下重量份的組分制成：

所述PP和PS均為透明塑料，且它們的折光指數(shù)相同。

所述相容劑為EPDM-g-(MAH-St)。

所述EPDM-g-(MAH-St)，其制備方法如下：

(1)稱取原料馬來酸酐(MAH)、苯乙烯(St)、過氧化二異丙苯(DCP)、三元乙丙橡膠(EPDM)。

(2)將稱取的原料在高速攪拌機(jī)攪拌2-4h，得混合料A。

(3)將混合料A投入至擠出機(jī)中擠出造粒，再于80-100℃的真空干燥箱中干燥5-8h既得產(chǎn)物。

優(yōu)選地，步驟(1)中的MAH、St、DCP、EDPM的質(zhì)量比為(10-16)：(3-7)：(2-6)：(60-80)，DCP的作用是引發(fā)劑。

優(yōu)選地，步驟(2)的高速攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速是180-230r/min。

優(yōu)選地，步驟(3)的擠出機(jī)包括順次排布的六個(gè)溫度區(qū)，一區(qū)溫度140～160℃，二區(qū)溫度180～230℃，三區(qū)溫度180～230℃，四區(qū)溫度180～230℃，五區(qū)溫度180～230℃，六區(qū)溫度180～230℃，機(jī)頭溫度180～230℃；螺桿轉(zhuǎn)速180～260r/min。

所述成核劑為β晶型成核劑NA-11。

所述抗氧劑為巴斯夫公司的三(2,4-二叔丁基)亞磷酸苯酯(簡(jiǎn)稱Irganox168)、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(簡(jiǎn)稱Irganox1010)和1，3，5-三甲基-2，4，6-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯甲基)苯(簡(jiǎn)稱Irganox1330)中的一種或幾種的混合。

所述潤(rùn)滑劑為硬脂酸鋅、硬脂酸鈣或硬脂酸鉀中的一種或多種。

一種上述任一項(xiàng)的高韌性高透明PP-PS復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)稱取50份-70份的PP、30份-50份的PS、0.1份-0.3份相容劑、0.1份-0.3份成核劑、0.1份-0.5份抗氧劑、0.1份-0.3份潤(rùn)滑劑混合并攪拌均勻，得到混合料；

(2)將步驟(1)中得到的混合料擠出造粒，即得到PP-PS復(fù)合材料。

優(yōu)選地，所述步驟(2)具體為：將步驟(1)中得到的混合料投入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中擠出造粒，即得到PP-PS復(fù)合材料，其中，所述雙螺桿擠出機(jī)包括順次排布的六個(gè)溫度區(qū)，一區(qū)溫度180～200℃，二區(qū)溫度220～260℃，三區(qū)溫度220～260℃，四區(qū)溫度220～260℃，五區(qū)溫度220～260℃，六區(qū)溫度220～260℃，機(jī)頭溫度220～260℃；螺桿轉(zhuǎn)速180～260r/min。

本發(fā)明的實(shí)施例中所用的原料如下：

PP(型號(hào)Z30S)，鎮(zhèn)海煉化；PS(型號(hào)350)，臺(tái)灣國(guó)喬；NA-11，余姚歐利塑化；EPDM,上海晶克實(shí)業(yè)；馬來酸酐，天津市博迪化工；苯乙烯，天津市化學(xué)試劑六廠；DCP，湖北中料；硬脂酸鈣，湖北中料化工；硬質(zhì)酸鈉，湖北興銀河化工；硬脂酸鉀，鄭州邦諾化工；抗氧劑(型號(hào)Irganox168、Irganox1010、Irganox1330)，瑞士汽巴精化。

本發(fā)明所用的測(cè)試儀器如下：

ZSK30型雙螺桿擠出機(jī)，德國(guó)W&P公司；JL-1000型拉力試驗(yàn)機(jī)，廣州市廣才實(shí)驗(yàn)儀器公司生產(chǎn)；HTL900-T-5B型注射成型機(jī)，海太塑料機(jī)械有限公司生產(chǎn)；XCJ-500型沖擊測(cè)試機(jī)，承德試驗(yàn)機(jī)廠生產(chǎn)；QT-1196型拉伸測(cè)試儀，東莞市高泰檢測(cè)儀器有限公司；QD-GJS-B12K型高速攪拌機(jī)，北京恒奧德儀器儀表有限公司。

EPDM-g-(MAH-St)的制備

制備例1

EPDM-g-(MAH-St)的制備方法如下：

(1)稱取原料馬來酸酐(MAH)、苯乙烯(St)、過氧化二異丙苯(DCP)、三元乙丙橡膠(EPDM)；其中的MAH、St、DCP、EDPM的質(zhì)量比為10：3：2：60，DCP的作用是引發(fā)劑。