本發明屬于高分子材料技術領域，特別是指一種高性能高透明PP-PS復合材料及其制備方法。
背景技術：
隨著工業水平的不斷提高，透明塑料越來越被人們應用到汽車、家電、醫療中。聚丙烯和聚苯乙烯均為透明塑料，且經們的折光指數相同；將聚丙烯(PP)和聚苯乙烯(PS)進行共混，并加入成核劑和相容劑，最后制得一種高性能高透明PP-PS復合材料。這種材料至今尚未見于報道。
技術實現要素：
本發明的目的是提供一種高性能高透明PP-PS復合材料及其制備方法，以提高PP-PS復合材料的物理性能。
本發明是通過以下技術方案實現的：
一種高性能高透明PP-PS復合材料，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攪拌2-4h，得混合料A；
(3)將混合料A投入至擠出機中擠出造粒，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量比為10-16：3-7：2-6：60-80。
所述高速攪拌機的轉速是180-230r/min。
所述擠出機包括順次排布的六個溫度區，一區溫度140～160℃，二區溫度180～230℃，三區溫度180～230℃，四區溫度180～230℃，五區溫度180～230℃，六區溫度180～230℃，機頭溫度180～230℃；螺桿轉速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。
一種上述任一項所述的高韌性高透明PP-PS復合材料的制備方法，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復合材料。
優選地，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的料斗中擠出造粒，其中，所述雙螺桿擠出機包括順次排布的六個溫度區，一區溫度180～200℃，二區溫度220～260℃，三區溫度220～260℃，四區溫度220～260℃，五區溫度220～260℃，六區溫度220～260℃，機頭溫度220～260℃；螺桿轉速180～260r/min。
本發明的有益效果是：
本技術方案根據光散射理論，在一個多相體系中當一相以球狀分散在連續相中，若兩相的折光指數十分接近，則光在相界面上的散射可以忽略，分散相對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相匹配才能使分散相對制品光學性能的影響降低到最低限度，所以本發明選用的主基料PP和PS折光指數相同。
本技術方案合成的EPDM-g-(MAH-St)，可以很好地作為PP和PS的相容劑，增強PP和PS材料的結合力，提高PP-PS材料的物理性能。
隨著成核劑NA-11的加入，PP-PS體系中的晶核數量急劇上升，結晶速率加快，這使得球晶沒有充分的時間和空間長大，從而形成一些細小的晶粒，當它們的直徑小于可見光的波長時，PP-PS的光學性能得到改善。
具體實施方式
以下通過實施例來詳細說明本發明的技術方案，以下的實施例僅是示例性的，僅能用來解釋和說明本發明的技術方案，而不能解釋為是對本發明技術方案的限制。
本申請提供一種高性能高透明PP-PS復合材料，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攪拌2-4h，得混合料A。
(3)將混合料A投入至擠出機中擠出造粒，再于80-100℃的真空干燥箱中干燥5-8h既得產物。
優選地，步驟(1)中的MAH、St、DCP、EDPM的質量比為(10-16)：(3-7)：(2-6)：(60-80)，DCP的作用是引發劑。
優選地，步驟(2)的高速攪拌機轉速是180-230r/min。
優選地，步驟(3)的擠出機包括順次排布的六個溫度區，一區溫度140～160℃，二區溫度180～230℃，三區溫度180～230℃，四區溫度180～230℃，五區溫度180～230℃，六區溫度180～230℃，機頭溫度180～230℃；螺桿轉速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(簡稱Irganox168)、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(簡稱Irganox1010)和1，3，5-三甲基-2，4，6-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯甲基)苯(簡稱Irganox1330)中的一種或幾種的混合。
所述潤滑劑為硬脂酸鋅、硬脂酸鈣或硬脂酸鉀中的一種或多種。
一種上述任一項的高韌性高透明PP-PS復合材料的制備方法，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復合材料。
優選地，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的料斗中擠出造粒，即得到PP-PS復合材料，其中，所述雙螺桿擠出機包括順次排布的六個溫度區，一區溫度180～200℃，二區溫度220～260℃，三區溫度220～260℃，四區溫度220～260℃，五區溫度220～260℃，六區溫度220～260℃，機頭溫度220～260℃；螺桿轉速180～260r/min。
本發明的實施例中所用的原料如下：
PP(型號Z30S)，鎮海煉化；PS(型號350)，臺灣國喬；NA-11，余姚歐利塑化；EPDM,上海晶克實業；馬來酸酐，天津市博迪化工；苯乙烯，天津市化學試劑六廠；DCP，湖北中料；硬脂酸鈣，湖北中料化工；硬質酸鈉，湖北興銀河化工；硬脂酸鉀，鄭州邦諾化工；抗氧劑(型號Irganox168、Irganox1010、Irganox1330)，瑞士汽巴精化。
本發明所用的測試儀器如下：
ZSK30型雙螺桿擠出機，德國W&P公司；JL-1000型拉力試驗機，廣州市廣才實驗儀器公司生產；HTL900-T-5B型注射成型機，海太塑料機械有限公司生產；XCJ-500型沖擊測試機，承德試驗機廠生產；QT-1196型拉伸測試儀，東莞市高泰檢測儀器有限公司；QD-GJS-B12K型高速攪拌機，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的質量比為10：3：2：60，DCP的作用是引發劑。
(2)將稱取的原料在高速攪拌機攪拌2-4h，得混合料A；高速攪拌機轉速是180-230r/min。
(3)將混合料A投入至擠出機中擠出造粒，再于80-100℃的真空干燥箱中干燥5-8h既得產物；
擠出機包括順次排布的六個溫度區，一區溫度140～160℃，二區溫度180～230℃，三區溫度180～230℃，四區溫度180～230℃，五區溫度180～230℃，六區溫度180～230℃，機頭溫度180～230℃；螺桿轉速180～260r/min。
制備例2
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的質量比為10：7：6：80，DCP的作用是引發劑。
(2)將稱取的原料在高速攪拌機攪拌2-4h，得混合料A；高速攪拌機轉速是180-230r/min。
(3)將混合料A投入至擠出機中擠出造粒，再于80-100℃的真空干燥箱中干燥5-8h既得產物；
擠出機包括順次排布的六個溫度區，一區溫度140～160℃，二區溫度180～230℃，三區溫度180～230℃，四區溫度180～230℃，五區溫度180～230℃，六區溫度180～230℃，機頭溫度180～230℃；螺桿轉速180～260r/min。
制備例3
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的質量比為16：3：2：60，DCP的作用是引發劑。
(2)將稱取的原料在高速攪拌機攪拌2-4h，得混合料A；高速攪拌機轉速是180-230r/min。
(3)將混合料A投入至擠出機中擠出造粒，再于80-100℃的真空干燥箱中干燥5-8h既得產物；
擠出機包括順次排布的六個溫度區，一區溫度140～160℃，二區溫度180～230℃，三區溫度180～230℃，四區溫度180～230℃，五區溫度180～230℃，六區溫度180～230℃，機頭溫度180～230℃；螺桿轉速180～260r/min。
制備例4
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的質量比為16：7：6：80，DCP的作用是引發劑。
(2)將稱取的原料在高速攪拌機攪拌2-4h，得混合料A；高速攪拌機轉速是180-230r/min。
(3)將混合料A投入至擠出機中擠出造粒，再于80-100℃的真空干燥箱中干燥5-8h既得產物；
擠出機包括順次排布的六個溫度區，一區溫度140～160℃，二區溫度180～230℃，三區溫度180～230℃，四區溫度180～230℃，五區溫度180～230℃，六區溫度180～230℃，機頭溫度180～230℃；螺桿轉速180～260r/min。
制備例5
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的質量比為12：5：4：70，DCP的作用是引發劑。
(2)將稱取的原料在高速攪拌機攪拌2-4h，得混合料A；高速攪拌機轉速是180-230r/min。
(3)將混合料A投入至擠出機中擠出造粒，再于80-100℃的真空干燥箱中干燥5-8h既得產物；
擠出機包括順次排布的六個溫度區，一區溫度140～160℃，二區溫度180～230℃，三區溫度180～230℃，四區溫度180～230℃，五區溫度180～230℃，六區溫度180～230℃，機頭溫度180～230℃；螺桿轉速180～260r/min。
實施例1
(1)稱取50份PP、30份PS、0.1份EPDM-g-(MAH-St)、0.1份NA-11、0.1份Irganox168、0.1份硬脂酸鈣混合并攪拌均勻，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復合材料P1。
其中雙螺桿擠出機各區溫度及螺桿轉速分別為：一區溫度180℃，二區溫度220℃，三區溫度220℃，四區溫度220℃，五區溫度220℃，六區溫度220℃，機頭溫度220℃；螺桿轉速180r/min。
實施例2
(1)稱取70份PP、50份PS、0.3份EPDM-g-(MAH-St)、0.3份NA-11、0.1份Irganox168、0.2份Irganox1010、0.2份Irganox1330、0.1份硬脂酸鈣、0.2份硬脂酸鋅混合并攪拌均勻，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復合材料P2。
其中雙螺桿擠出機各區溫度及螺桿轉速分別為：一區溫度200℃，二區溫度260℃，三區溫度260℃，四區溫度260℃，五區溫度260℃，六區溫度260℃，機頭溫度260℃；螺桿轉速260r/min。
實施例3
(1)稱取60份PP、40份PS、0.2份EPDM-g-(MAH-St)、0.2份NA-11、0.1份Irganox168、0.2份Irganox1010、0.1份硬脂酸鉀、0.1份硬脂酸鋅混合并攪拌均勻，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復合材料P3。
其中雙螺桿擠出機各區溫度及螺桿轉速分別為：一區溫度190℃，二區溫度240℃，三區溫度240℃，四區溫度240℃，五區溫度240℃，六區溫度240℃，機頭溫度240℃；螺桿轉速220r/min。
實施例4
(1)稱取65份PP、45份PS、0.2份EPDM-g-(MAH-St)、0.2份NA-11、0.1份Irganox1010、0.2份Irganox1330、0.1份硬脂酸鉀、0.1份硬脂酸鋅混合并攪拌均勻，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復合材料P4。
其中雙螺桿擠出機各區溫度及螺桿轉速分別為：一區溫度195℃，二區溫度245℃，三區溫度245℃，四區溫度245℃，五區溫度245℃，六區溫度245℃，機頭溫度245℃；螺桿轉速240r/min。
實施例5
(1)稱取60份PP、45份PS、0.3份EPDM-g-(MAH-St)、0.2份NA-11、0.1份Irganox1010、0.2份Irganox168、0.1份硬脂酸鉀、0.1份硬脂酸鋅混合并攪拌均勻，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復合材料P5。
其中雙螺桿擠出機各區溫度及螺桿轉速分別為：一區溫度200℃，二區溫度255℃，三區溫度255℃，四區溫度255℃，五區溫度255℃，六區溫度255℃，機頭溫度255℃；螺桿轉速250r/min。
對比例1
(1)稱取65份PP、45份PS、0.1份Irganox1010、0.2份Irganox168、0.1份硬脂酸鉀、0.1份硬脂酸鋅混合并攪拌均勻，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復合材料D1。
其中雙螺桿擠出機各區溫度及螺桿轉速分別為：一區溫度200℃，二區溫度260℃，三區溫度260℃，四區溫度260℃，五區溫度260℃，六區溫度260℃，機頭溫度260℃；螺桿轉速250r/min。
性能測試：
將上述實施例1-5及對比例1制備的PP-PS復合材料用注塑機制成樣條測試，測試數據如下表：
表1各實施例及對比例產品性能測試
從表中可以看出實施例1-5的拉伸強度、彎曲模量、懸臂梁缺口沖擊強度、透光率性能要好于對比例1。這大大擴展了PP-PS復合材料的應用領域，具有非常重要的意義。
以上僅是本發明的優選實施方式的描述，應當指出，由于文字表達的有限性，而在客觀上存在無限的具體結構，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。