機械性能改進的聚苯乙烯組合物及使用方法
2023-05-19 07:02:16 2
專利名稱：機械性能改進的聚苯乙烯組合物及使用方法
技術領域：
本發明一般性涉及高抗衝聚苯乙烯，更具體地涉及了機械性能改進的高抗衝聚 苯乙烯的製備。
背景技術：
彈性體增強的單亞乙烯基芳族化合物如苯乙烯、α -甲基苯乙烯和環上取代的苯 乙烯的聚合物具有廣泛的商業用途。例如，彈性體增強的苯乙烯聚合物具有分散在整個 苯乙烯聚合物基質中的交聯彈性體的離散顆粒，這種彈性體增強的苯乙烯聚合物可以用 於各種應用，包括但不限於食品包裝、辦公室耗用品、購買點標誌和顯示牌、家用器 皿和消費品、建築物保溫材料和化妝品包裝。這類彈性體增強的聚合物通常稱作高抗衝 聚苯乙烯(HIPS)。具體HIPS的效用取決於具有能提供材料適合於特定應用的機械性能、熱性能和 物理性質的一些組合的聚合物。在聚合物材料中時常加入添加劑以提供某些有益性質， 從改進機械性能(如，提高強度)到改進審美質量(如，提高光澤)。但是，常存在與 使用添加劑相關的缺點，使得在一種特定添加劑能對聚合物的一種或多種性質中的第一 組產生有益影響；但是同一種添加劑可能同時對一種或多種聚合物性質的第二組具有不 利影響。例如，改進HIPS的衝擊強度的添加劑可能對該聚合物的熱性能產生不利影響。 因此，需要一種改進衝擊強度同時保持所需的熱性能的HIPS組合物。
發明內容
本文揭示一種包含苯乙烯類聚合物和增塑劑的聚合物組合物，其中所述增塑劑 包含聚異烯烴，且組合物的維卡(Vicat)軟化點為210° F-217。F。本文還揭示一種提高苯乙烯類聚合物的衝擊強度的方法，所述方法包括使苯乙 烯類聚合物與彈性體和聚異烯烴接觸。本文還揭示一種製備高抗衝聚苯乙烯的方法，該方法包括在適合於形成苯乙烯 類聚合物的條件下將苯乙烯單體、彈性體、聚異丁烯和礦物油引入反應區。附圖簡要說明為了更完整地理解本發明的內容及其優點，下面結合附圖提供以下簡要說明和 詳細說明，其中相同的附圖標記表示相同的部分。
圖1是實施例1樣品的懸臂梁衝擊強度隨聚異丁烯濃度變化的圖。圖2是實施例1樣品的維卡軟化溫度隨聚異丁烯濃度變化的圖。圖3是實施例1樣品的熔體流動指數隨聚異丁烯濃度變化的圖。圖4是實施例1樣品的懸臂梁衝擊強度隨聚丁二烯濃度變化的圖。發明詳述在一開始，應該理解，雖然以下提供對一種或多種實施方式的說明，但是可使 用任何數量的、目前已知或現有的技術實施所揭示的系統和/或方法。本發明不應以任何方式限於所述說明性實施方式、附圖和以下所述的技術，包括本文說明和描述的示例 性設計和實施方式，而是可以在所附權利要求的範圍及其等同項的全部範圍之內進行修改。本文揭示的組合物包含聚合物和增塑劑_潤滑劑組合物，本文還揭示所述組合 物的製備方法和使用方法。在一個實施方式中，這種組合物顯示改進了機械性能如提高 衝擊強度同時保持用戶所需的熱性能。以下將這種組合物稱作機械性能改進的聚苯乙烯 組合物(MIPC)。在一個實施方式中，MIPC包含苯乙烯類聚合物(例如聚苯乙烯)，其中，苯乙 烯類聚合物可以是均聚物或者可任選包含一種或多種共聚單體製備的聚合物。在一個實 施方式中，使用一種或多種苯乙烯單體作為重複單元用於形成苯乙烯類聚合物。苯乙烯 也稱作乙烯基苯、肉桂烯、乙烯苯(ethyenylbenzene)和苯基乙烯，是由化學式C8H8表 示的有機化合物。苯乙烯可以廣泛購得，並且本文使用的術語苯乙烯包括各種取代的苯 乙烯(如，α-甲基苯乙烯)、環上取代的苯乙烯如對-甲基苯乙烯，二取代的苯乙烯 如對-叔丁基苯乙烯以及未取代的苯乙烯。在一個實施方式中，以MIPC的總重量為基 準計，苯乙烯類聚合物的含量為1.0-99.9重量％，或者為5-99重量％，或者為10-95重 量％。在一個實施方式中，當說明有其他組分時，苯乙烯類聚合物構成MIPC的其餘部 分。在一些實施方式中，苯乙烯類聚合物還包含共聚單體，所述共聚單體與苯乙烯 聚合時形成苯乙烯共聚物。這類共聚單體的例子包括但不限於α-甲基苯乙烯；滷代 苯乙烯；烷基化苯乙烯；丙烯腈；(甲基)丙烯酸與有1-8個碳原子的醇的酯；N-乙烯 基化合物如乙烯基咔唑、馬來酸酐；含兩個可聚合雙鍵的化合物，例如但不限於二乙烯 基苯或二丙烯酸丁二醇酯；或者它們的組合。共聚單體的含量應能向組合物有效提供一 種或多種用戶所需的性質。所述有效量可由本領域的普通技術人員在參閱本發明內容的 情況下確定。例如，以MIPC的總重量為基準計，苯乙烯類聚合物中共聚單體的含量為 1-99.9重量％，或者1-90重量％，或者1-50重量％。在一些實施方式中，苯乙烯類聚合物還可以包含彈性體，製成的組合物可以是 高抗衝聚苯乙烯(HIPS)。這類HIPS含有嵌埋在聚苯乙烯基質中的彈性體相，使組合物 提高耐衝擊性。在一個實施方式中，苯乙烯類聚合物組合物是包含共軛二烯單體作為彈 性體的HIPS。合適的共軛二烯單體的例子包括但不限於1，3-丁二烯、2-甲基-1， 3_ 丁二烯、2-氯-1，3-丁二烯、2-甲基-1，3-丁二烯和 2-氯-1，3-丁二烯。或者， HIPS包含脂族共軛二烯單體作為彈性體。合適的脂族共軛二烯單體的例子包括但不限於 C4-C9二烯，例如丁二烯單體。還可以使用二烯單體的摻混物或共聚物。同樣，可以使 用一種或多種彈性體的混合物或摻混物。在一個實施方式中，彈性體包括二烯單體的均 聚物，或者，彈性體包括聚丁二烯。在一個實施方式中，MIPC包含聚丁二烯，或者高和中-順聚丁二烯的組合。在 此，順-指各丁二烯單體的立體構型如結構式I所示，其中聚合物主鏈是在聚丁二烯骨架 中包含的碳-碳雙鍵同一側。
權利要求
1.一種包含苯乙烯類聚合物和增塑劑的聚合物組合物，其中，增塑劑包含聚異烯 烴，組合物的維卡軟化點為210° F-217。F。
2.如權利要求1所述的組合物，其特徵在於，
3.如權利要求2所述的組合物，其特徵在於， 異丁烯的含量為0.5-10重量％。
4.如權利要求1所述的組合物，其特徵在於，
5.如權利要求4所述的組合物，其特徵在於， 物油的含量為0.5-10重量％。
6.如權利要求4所述的組合物，其特徵在於， 物油的比值為10 1。
7.如權利要求1所述的組合物，其特徵在於，
8.如權利要求7所述的組合物，其特徵在於，
9.如權利要求8所述的組合物，其特徵在於， 丁二烯，或者它們的組合。
10.如權利要求9所述的組合物，其特徵在於，高-順中順聚丁二烯的比值為 0 100 至 100 0。
11.如權利要求8所述的組合物，其特徵在於，彈性體的乙烯基含量小於5%。
12.如權利要求8所述的組合物，其特徵在於，以聚合物組合物的總重量為基準計， 彈性體的含量為0.1-50重量％。
13.如權利要求1所述的組合物，所述組合物的懸臂梁衝擊強度為1.0-5.0英尺.磅/ 英寸。
14.如權利要求1所述的組合物，所述組合物的熔體流動指數為1.5-20克/10分鐘。
15.一種由權利要求1所述的聚合物組合物構成的製品。
16.如權利要求15所述的製品，所述製品是食品包裝的容器、辦公室耗用品、熱成形 板、食品使用物品、杯、盤、碗、乳製品容器或者它們的組合。
17.一種提高苯乙烯類聚合物的衝擊強度的方法，所述方法包括使苯乙烯類聚合物與 彈性體和聚異烯烴接觸。
18.如權利要求17所述的方法，其特徵在於，彈性體包含高_順和中_順共軛二烯的 混合物。
19.如權利要求17所述的方法，其特徵在於，聚異烯烴包括聚異丁烯。
20.如權利要求17所述的方法，其特徵在於，所述苯乙烯類聚合物的懸臂梁衝擊強度 為1.0-5.0英尺.磅/英寸。
21.—種製備高抗衝聚苯乙烯的方法，該方法包括在適合於形成苯乙烯類聚合物的條件下，將苯乙烯單體、彈性體、聚異丁烯和礦物 油引入反應區。
22.如權利要求21所述的方法，其特徵在於，苯乙烯單體的含量為1.0-99.9重量聚異丁烯含量為0.5-10重量％ ；礦物油含量為0.5-1.0重量％ ；包含聚丁二烯的彈性體的含量為0.1-50重量％。 聚異烯烴包括聚異丁烯。 以聚合物組合物的總重量為基準計，聚所述增塑劑還包括礦物油。 以聚合物組合物的總重量為基準計，礦聚異烯烴包括聚異丁烯，聚異丁烯與礦苯乙烯類聚合物包括聚苯乙烯。 所述聚苯乙烯還包括彈性體。 彈性體包括高_順聚丁二烯、中_順聚
23.如權利要求22所述的方法，其特徵在於，聚異丁烯、苯乙烯、彈性體和礦物油相 互接觸形成混合物，然後將這些組分引入反應區。
全文摘要
本文揭示一種包含苯乙烯類聚合物和增塑劑的聚合物組合物，其中所述增塑劑包含聚異烯烴，且組合物的維卡軟化點為210°F-217°F。本文還揭示一種提高苯乙烯類聚合物的衝擊強度的方法，所述方法包括使苯乙烯類聚合物與彈性體和聚異烯烴接觸。本文還揭示一種製備高抗衝聚苯乙烯的方法，該方法包括在適合於形成苯乙烯類聚合物的條件下將苯乙烯單體、彈性體、聚異丁烯和礦物油引入反應區。
文檔編號C08F4/00GK102015797SQ200980116686
公開日2011年4月13日 申請日期2009年5月5日 優先權日2008年5月6日
發明者J·蒂皮特, T·G·哈裡斯 申請人:弗納技術股份有限公司