專利名稱：一種耐候高抗沖聚苯乙烯材料及其制備方法
技術領域：
本發明涉及高抗沖聚苯乙烯材料的改性及制備，具體說是一種耐候高抗沖聚苯乙 烯材料及其制備方法。
背景技術：
高抗沖聚苯乙烯材料具有優良的韌性、硬度、剛性相均衡的力學性能，同時具有良 好的尺寸穩定性、表面光澤度、耐低溫性、著色性和加工流動性等，因而高抗沖聚苯乙烯材 料被廣泛應用于電器、汽車、機械等工程領域中。然而，高抗沖聚苯乙烯中含有聚丁二烯鏈 節的不飽和C = C雙鍵，該C = C雙鍵對紫外光十分敏感。其機理是紫外光首先進攻聚丁 烯鏈段中的C = C雙鍵，使聚丁烯鏈段氧化和斷裂，然后生成羰基和羥基。在紫外光的長時 間照射下，高抗沖聚苯乙烯材料的光澤度下降明顯，其顏色黃變現象十分嚴重，且其韌性、 硬度、剛性等力學性能大幅度降低，大大影響了高抗沖聚苯乙烯材料的實際使用壽命，從而 制約了其在工程領域的應用。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種耐候性好、性能穩定的耐候高 抗沖聚苯乙烯材料。本發明的另一個發明目的在于克服現有技術的不足，提供一種上述耐候高抗沖聚 苯乙烯材料的制備方法。本發明的發明目的是這樣實現的一種耐候高抗沖聚苯乙烯材料，其特征在于 所述耐候高抗沖聚苯乙烯材料包括高抗沖聚苯乙烯樹脂、抗紫外線輻射劑、增韌劑、抗氧劑 及加工助劑，上述成分按照質量分數算分別為高抗沖聚苯乙烯樹脂80-100份；通用聚苯 乙烯0-20份；光穩定劑0. 1-10份；增韌劑1-15份；抗氧劑0. 1-1份；加工助劑0. 1-2份。所述光穩定劑為光屏蔽劑、紫外線吸收劑及受阻胺類光穩定劑的一種或上述成分 以任意比例混合。所述光屏蔽劑為鈦白粉。所述紫外線吸收劑為二苯甲酮類聚合物、苯并三唑類聚合物和水楊酸酯類聚合物 的一種或上述成分以任意比例混合。所述增韌劑為SBS、SEBS、ABS高膠粉、順丁膠、丙烯酸酯彈性體的一種或上述成分 以任意比例混合。所述抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑168、抗氧劑1076、抗氧劑1098、抗氧劑DLTP和 抗氧劑DLSP的一種或上述成分以任意比例混合。所述加工助劑為硬脂酸鹽、EBS、PETS、低分子聚乙烯及氧化聚乙烯的一種或上述 成分以任意比例混合。一種上述耐候高抗沖聚苯乙烯材料的制備方法，該方法由以下步驟組成a:按上述比例稱取原料備用；
b:在高抗沖聚苯乙烯樹脂中加入抗紫外線輻射劑、增韌劑、抗氧劑及加工助劑，并 在60-70°C溫度下干燥1. 5-3小時；c 把b步驟所得混合物在常溫下置于高速混合機中干混20-30分鐘；d 把c步驟所得混合物置于擠出機中，在170_230°C溫度下擠出造粒即可。本發明具有以下優點本發明的耐候高抗沖聚苯乙烯材料中，加入受阻胺類光穩定劑、光屏蔽劑、紫外線 吸收劑、增韌劑和抗氧劑。受阻胺類光穩定劑、光屏蔽劑和紫外線吸收劑可有效阻隔和吸收 外界紫外線，減少紫外線對高抗沖聚苯乙烯中的不飽和C = C雙鍵的破壞作用，使高抗沖聚 苯乙烯在紫外線照射下仍然具有良好的韌性、硬度、剛性等力學性能，同時保持其色澤度及 良好的加工性能。另外，由于紫外線對高抗沖聚苯乙烯中的不飽和C = C雙鍵的破壞作用 減少，所以不飽和C = C雙鍵因斷裂而生成的羰基和羥基也隨之減少，可有效避免材料顏色 黃變的現象。此外，增韌劑和抗氧劑的加入除了可加強高抗沖聚苯乙烯的力學性能、低溫抗 沖擊性外，抗氧劑可與受阻胺類光穩定劑、光屏蔽劑和紫外線吸收劑起到協同效應，進一步 改善了其耐候性。
具體實施例方式本發明的耐候高抗沖聚苯乙烯材料主要包括高抗沖聚苯乙烯樹脂、通用聚苯乙 烯、光穩定劑、增韌劑、抗氧劑及加工助劑。其中，光穩定劑為光屏蔽劑、紫外線吸收劑及受 阻胺類光穩定劑的一種或上述成分以任意比例混合。本發明中光屏蔽劑采用鈦白粉，為了 提高光屏蔽效果，可選用金紅石型鈦白粉。而紫外線吸收劑可采用二苯甲酮類聚合物、苯 并三唑類聚合物和水楊酸酯類聚合物的一種或上述成分以任意比例混合，其可選用UV-P、 UV-53UUV-9,Tinuvin 327及Tinuvin 328。受阻胺類光穩定劑則可選用癸二酸雙2，2，6， 6-四甲基-4-哌啶酯、Chimassorb 2020或GWMO。光屏蔽劑和紫外線吸收劑可有效的阻 隔外界紫外線對高抗沖聚苯乙烯中不飽和C = C雙鍵的直接作用，使紫外線對C = C雙鍵 的影響降低，保障了高抗沖聚苯乙烯的力學性能和使用壽命。同時，本發明的耐候高抗沖 聚苯乙烯材料中可加入受阻胺類光穩定劑，光穩定劑的加入可進一步提高高抗沖聚苯乙烯 樹脂的光穩定性。本發明中增韌劑采用SBS、SEBS、ABS高膠粉、順丁膠、丙烯酸酯彈性體的 一種或上述成分以任意比例混合，通過在高抗沖聚苯乙烯樹脂中加入增韌體系，提高其抗 沖擊性和低溫韌性，使高抗沖聚苯乙烯樹脂的使用范圍更廣。本發明中抗氧劑采用抗氧劑 1010、抗氧劑168、抗氧劑1076、抗氧劑1098、抗氧劑DLTP和抗氧劑DLSP的一種或上述成 分以任意比例混合，抗氧劑的加入使高抗沖聚苯乙烯樹脂與外界的氧化-還原反應的速度 降低，改善其使用穩定性。本發明中的高抗沖聚苯乙烯樹脂中加入了加工助劑，加工助劑為 硬脂酸鹽、EBS、PETS、低分子聚乙烯及氧化聚乙烯的一種或上述成分以任意比例混合。通 過加工助劑的協效、增效、潤滑等作用，可改善高抗沖聚苯乙烯樹脂的加工性能，并提高其 與其它助劑的相容性，使高抗沖聚苯乙烯樹脂和其它助劑形成一有機體系。上述成分按照 質量分數算分別為高抗沖聚苯乙烯樹脂100份；抗紫外線輻射劑0. 1-10份；增韌劑1-15 份；抗氧劑0. 1-1份；加工助劑0. 1-2份。而該耐候高抗沖聚苯乙烯材料的制備方法由以下步驟組成a:按上述比例稱取原料備用；
b:在高抗沖聚苯乙烯樹脂中加入抗紫外線輻射劑、增韌劑、抗氧劑及加工助劑，并 在60-70°C溫度下干燥1. 5-3小時；c 把b步驟所得混合物在常溫下置于高速混合機中干混20-30分鐘；d 把c步驟所得混合物置于擠出機中，在170_230°C溫度下擠出造粒即可。通過對高抗沖聚苯乙烯樹脂的改性，使其耐候性得到改善，在UVB測試 (280nm-315nm的熒光紫外燈，輻照強度0. 55W/m2，120小時)中，本發明的高抗沖聚苯乙烯 樹脂制品變色不明顯，制品色差(ΔΕ)均小于3.0。下面根據表1對各個實施例進行詳細說明，但并不因此把本發明限制在所述實施 例范圍內實施例1本發明的耐候高抗沖聚苯乙烯材料包括高抗沖聚苯乙烯樹脂、鈦白粉、SBS、SEBS, ABS高膠粉、順丁膠、丙烯酸酯彈性體、抗氧劑1010、抗氧劑168、抗氧劑1076、抗氧劑1098、 抗氧劑DLTP、抗氧劑DLSP、硬脂酸鹽、EBS、PETS、低分子聚乙烯及氧化聚乙烯。上述成分按 質量分數算分別為高抗沖聚苯乙烯樹脂100份；鈦白粉0. 1份；SBS 3份；SEBS 3份；ABS 高膠粉3份；順丁膠3份；丙烯酸酯彈性體3份；抗氧劑1010 0. 2份；抗氧劑168 0. 2份； 抗氧劑1076 0. 2份；抗氧劑1098 0. 2份；抗氧劑DLTP0. 1份；抗氧劑DLSP0. 1份；硬脂酸 鹽0.4份；EBS 0.4份；PETS 0. 4份；低分子聚乙烯0. 4份；氧化聚乙烯0. 4份。該耐候高 抗沖聚苯乙烯材料的制備方法由以下步驟組成a:按上述比例稱取原料備用；b 在高抗沖聚苯乙烯樹脂中加入抗紫外線輻射劑、增韌劑、抗氧劑及加工助劑，并 在60°C溫度下干燥1. 5小時；c 把b步驟所得混合物在常溫下置于高速混合機中干混20分鐘；d 把c步驟所得混合物置于擠出機中，在170°C溫度下擠出造粒即可。在UVB測試O80nm-315nm的熒光紫外燈，輻照強度0. 55ff/m2,120小時)中，本發 明的高抗沖聚苯乙烯樹脂制品變色不明顯，制品色差(ΔΕ)小于3.0。實施例2本發明的耐候高抗沖聚苯乙烯材料包括高抗沖聚苯乙烯樹脂、通用聚苯乙烯、鈦 白粉、受阻胺類光穩定劑、二苯甲酮類聚合物、苯并三唑類聚合物、水楊酸酯類聚合物、SBS、 SEBS、ABS高膠粉、順丁膠、丙烯酸酯彈性體、抗氧劑1010及硬脂酸鹽。上述成分按質量分數 算分別為高抗沖聚苯乙烯樹脂80份；通用聚苯乙烯20份；鈦白粉2份；受阻胺類光穩定 劑2份；二苯甲酮類聚合物2份；苯并三唑類聚合物2份；水楊酸酯類聚合物2份；SBS 0. 2 份；SEBS 0. 2份；ABS高膠粉0. 2份；順丁膠0. 2份；丙烯酸酯彈性體0. 2份；抗氧劑1010 0. 1份；硬脂酸鹽0. 1份。該耐候高抗沖聚苯乙烯材料的制備方法由以下步驟組成a:按上述比例稱取原料備用；b:在高抗沖聚苯乙烯樹脂中加入抗紫外線輻射劑、增韌劑、抗氧劑及加工助劑，并 在60°C溫度下干燥3小時；c 把b步驟所得混合物在常溫下置于高速混合機中干混30分鐘；d 把c步驟所得混合物置于擠出機中，在230°C溫度下擠出造粒即可。在UVB測試O80nm-315nm的熒光紫外燈，輻照強度0. 55ff/m2,120小時)中，本發
5明的高抗沖聚苯乙烯樹脂制品變色不明顯，制品色差(ΔΕ)小于3.0。實施例3本發明的耐候高抗沖聚苯乙烯材料包括高抗沖聚苯乙烯樹脂、通用聚苯乙烯、鈦 白粉、二苯甲酮類聚合物、苯并三唑類聚合物、水楊酸酯類聚合物、SBS、SEBS、ABS高膠粉、順 丁膠、丙烯酸酯彈性體、抗氧劑1010、抗氧劑168、抗氧劑1076、抗氧劑1098、抗氧劑DLTP、 抗氧劑DLSP、硬脂酸鹽、EBS、PETS、低分子聚乙烯及氧化聚乙烯。上述成分按質量分數算 分別為高抗沖聚苯乙烯樹脂90份；通用聚苯乙烯10份；鈦白粉1份；二苯甲酮類聚合物 1份；苯并三唑類聚合物0. 5份；水楊酸酯類聚合物0. 5份；SBS 2份；SEBS 1份；ABS高膠 粉2份；順丁膠1份；丙烯酸酯彈性體1份；抗氧劑1010 0. 1份；抗氧劑168 0. 1份；抗氧 劑1076 0. 1份；抗氧劑1098 0. 1份；抗氧劑DLTP0. 1份；抗氧劑DLSP0. 1份；硬脂酸鹽0. 2 份；EBS 0.3份；PETS 0.2份；低分子聚乙烯0.5份；氧化聚乙烯0.3份。該耐候高抗沖聚 苯乙烯材料的制備方法由以下步驟組成a:按上述比例稱取原料備用；b 在高抗沖聚苯乙烯樹脂中加入抗紫外線輻射劑、增韌劑、抗氧劑及加工助劑，并 在60°C溫度下干燥2小時；c 把b步驟所得混合物在常溫下置于高速混合機中干混25分鐘；d 把c步驟所得混合物置于擠出機中，在190°C溫度下擠出造粒即可。在UVB測試O80nm-315nm的熒光紫外燈，輻照強度0. 55ff/m2,120小時)中，本發 明的高抗沖聚苯乙烯樹脂制品變色不明顯，制品色差(ΔΕ)小于3.0。實施例4本發明的耐候高抗沖聚苯乙烯材料包括高抗沖聚苯乙烯樹脂、通用聚苯乙烯、鈦 白粉、受阻胺類光穩定劑、二苯甲酮類聚合物、苯并三唑類聚合物、水楊酸酯類聚合物、SBS、 SEBS、ABS高膠粉、順丁膠、丙烯酸酯彈性體、抗氧劑1098、抗氧劑DLTP、抗氧劑DLSP、硬脂酸 鹽、EBS、PETS、低分子聚乙烯及氧化聚乙烯。上述成分按質量分數算分別為高抗沖聚苯乙 烯樹脂85份；通用聚苯乙烯15份；鈦白粉0. 5份；受阻胺類光穩定劑0. 5份；二苯甲酮類聚 合物0. 5份；苯并三唑類聚合物1份；水楊酸酯類聚合物1份；SBS 1份；SEBS 1. 5份；ABS 高膠粉1份；順丁膠1. 5份；丙烯酸酯彈性體1. 5份；抗氧劑1098 0. 2份；抗氧劑DLTP0. 1 份；抗氧劑DLSP0. 1份；硬脂酸鹽0. 3份；EBS 0. 1份；PETS 0. 2份；低分子聚乙烯0. 2份； 氧化聚乙烯0. 2份。該耐候高抗沖聚苯乙烯材料的制備方法由以下步驟組成a:按上述比例稱取原料備用；b:在高抗沖聚苯乙烯樹脂中加入抗紫外線輻射劑、增韌劑、抗氧劑及加工助劑，并 在60°C溫度下干燥2. 5小時；c 把b步驟所得混合物在常溫下置于高速混合機中干混沈分鐘；d 把c步驟所得混合物置于擠出機中，在205°C溫度下擠出造粒即可。在UVB測試O80nm-315nm的熒光紫外燈，輻照強度0. 55ff/m2,120小時)中，本發 明的高抗沖聚苯乙烯樹脂制品變色不明顯，制品色差(ΔΕ)小于3.0。實施例5本發明的耐候高抗沖聚苯乙烯材料包括高抗沖聚苯乙烯樹脂、通用聚苯乙烯、鈦 白粉、受阻胺類光穩定劑、二苯甲酮類聚合物、苯并三唑類聚合物、水楊酸酯類聚合物、SBS、順丁膠、丙烯酸酯彈性體、抗氧劑1010、抗氧劑168、抗氧劑1076、抗氧劑DLTP、抗氧劑DLSP、 EBS、PETS及低分子聚乙烯。上述成分按質量分數算分別為高抗沖聚苯乙烯樹脂93份；通 用聚苯乙烯7份；鈦白粉0. 8份；受阻胺類光穩定劑1份；二苯甲酮類聚合物0. 5份；苯并 三唑類聚合物0. 7份；水楊酸酯類聚合物0. 5份；SBS 0. 5份；順丁膠0. 5份；丙烯酸酯彈性 體0. 5份；抗氧劑1010 0. 2份；抗氧劑168 0. 1份；抗氧劑1076 0. 1份；抗氧劑DLTP0. 2 份；抗氧劑DLSP0. 2份；EBS 0. 2份；PETS 0. 1份；低分子聚乙烯0. 3份。該耐候高抗沖聚 苯乙烯材料的制備方法由以下步驟組成a:按上述比例稱取原料備用；b:在高抗沖聚苯乙烯樹脂中加入抗紫外線輻射劑、增韌劑、抗氧劑及加工助劑，并 在60°C溫度下干燥2. 5小時；c 把b步驟所得混合物在常溫下置于高速混合機中干混28分鐘；d 把c步驟所得混合物置于擠出機中，在215°C溫度下擠出造粒即可。在UVB測試080歷-315歷的熒光紫外燈，輻照強度0. 55W/m2，120小時)中，本發 明的高抗沖聚苯乙烯樹脂制品變色不明顯，制品色差(ΔΕ)小于3.0。實施例6本發明的耐候高抗沖聚苯乙烯材料包括高抗沖聚苯乙烯樹脂、通用聚苯乙烯、鈦 白粉、受阻胺類光穩定劑、二苯甲酮類聚合物、苯并三唑類聚合物、水楊酸酯類聚合物、SBS、 SEBS、ABS高膠粉、丙烯酸酯彈性體、抗氧劑1010、抗氧劑168、抗氧劑1098、抗氧劑DLTP、抗 氧劑DLSP、硬脂酸鹽、EBS、低分子聚乙烯及氧化聚乙烯。上述成分按質量分數算分別為高 抗沖聚苯乙烯樹脂96份；通用聚苯乙烯4份；鈦白粉1. 5份；受阻胺類光穩定劑0. 8份；二 苯甲酮類聚合物0. 7份；苯并三唑類聚合物1. 5份；水楊酸酯類聚合物1份；SBS 1. 5份； SEBS 1. 2份；ABS高膠粉1. 5份；丙烯酸酯彈性體1. 8份；抗氧劑10100. 1份；抗氧劑168 0. 1份；抗氧劑1098 0. 1份；抗氧劑DLTP0. 1份；抗氧劑DLSP0. 1份；硬脂酸鹽0. 1份；EBS 0. 3份；低分子聚乙烯0. 1份；氧化聚乙烯0. 1份。該耐候高抗沖聚苯乙烯材料的制備方法 由以下步驟組成a:按上述比例稱取原料備用；b:在高抗沖聚苯乙烯樹脂中加入抗紫外線輻射劑、增韌劑、抗氧劑及加工助劑，并 在60°C溫度下干燥3小時；c 把b步驟所得混合物在常溫下置于高速混合機中干混四分鐘；d 把c步驟所得混合物置于擠出機中，在220°C溫度下擠出造粒即可。在UVB測試O80nm-315nm的熒光紫外燈，輻照強度0. 55ff/m2,120小時)中，本發 明的高抗沖聚苯乙烯樹脂制品變色不明顯，制品色差(ΔΕ)小于3.0。表1 (表1中單位均為質量分數)
權利要求
1.一種耐候高抗沖聚苯乙烯材料，其特征在于所述耐候高抗沖聚苯乙烯材料包括高 抗沖聚苯乙烯樹脂、通用聚苯乙烯、光穩定劑、增韌劑、抗氧劑及加工助劑，上述成分按照質 量分數算分別為高抗沖聚苯乙烯樹脂80-100份；通用聚苯乙烯0-20份；光穩定劑0. 1-10 份；增韌劑1-15份；抗氧劑0. 1-1份；加工助劑0. 1-2份。
2.根據權利要求1所述耐候高抗沖聚苯乙烯材料，其特征在于所述光穩定劑為光屏 蔽劑、紫外線吸收劑及受阻胺類光穩定劑的一種或上述成分以任意比例混合。
3.根據權利要求2所述耐候高抗沖聚苯乙烯材料，其特征在于所述光屏蔽劑為鈦白粉。
4.根據權利要求2所述耐候高抗沖聚苯乙烯材料，其特征在于所述紫外線吸收劑為 二苯甲酮類聚合物、苯并三唑類聚合物和水楊酸酯類聚合物的一種或上述成分以任意比例混合。
5.根據權利要求1所述耐候高抗沖聚苯乙烯材料，其特征在于所述增韌劑為SBS、 SEBS、ABS高膠粉、順丁膠、丙烯酸酯彈性體的一種或上述成分以任意比例混合。
6.根據權利要求1所述耐候高抗沖聚苯乙烯材料，其特征在于所述抗氧劑為抗氧劑 1010、抗氧劑168、抗氧劑1076、抗氧劑1098、抗氧劑DLTP和抗氧劑DLSP的一種或上述成分 以任意比例混合。
7.根據權利要求1所述耐候高抗沖聚苯乙烯材料，其特征在于所述加工助劑為硬脂 酸鹽、EBS、PETS、低分子聚乙烯及氧化聚乙烯的一種或上述成分以任意比例混合。
8.—種上述耐候高抗沖聚苯乙烯材料的制備方法，該方法由以下步驟組成 a 按上述比例稱取原料備用；b 在高抗沖聚苯乙烯樹脂中加入抗紫外線輻射劑、增韌劑、抗氧劑及加工助劑，并在 60-70°C溫度下干燥1. 5-3小時；c 把b步驟所得混合物在常溫下置于高速混合機中干混20-30分鐘； d 把c步驟所得混合物置于擠出機中，在170-230°C溫度下擠出造粒即可。
全文摘要
一種耐候高抗沖聚苯乙烯材料，其特征在于所述耐候高抗沖聚苯乙烯材料包括高抗沖聚苯乙烯樹脂、抗紫外線輻射劑、增韌劑、抗氧劑及加工助劑，上述成分按照質量分數算分別為高抗沖聚苯乙烯樹脂80-100份；通用聚苯乙烯0-20份；光穩定劑0.1-10份；增韌劑1-15份；抗氧劑0.1-1份；加工助劑0.1-2份。本發明的耐候高抗沖聚苯乙烯材料耐候性好且性能穩定。
文檔編號C08L25/06GK102115571SQ20101062208
公開日2011年7月6日 申請日期2010年12月30日 優先權日2010年12月30日
發明者嚴星桓, 李白羽, 楊華軍, 桑杰, 筱璘, 阮小良, 黃恒圳 申請人:佛山市順德區圓融新材料有限公司