[发明专利]具有高模量和耐环境应力开裂性的高冲击聚苯乙烯

说明书

发明领域

本发明涉及具有良好耐环境应力开裂性的聚合材料。具体来说，本发明涉及拉伸性质和耐环境应力开裂性的平衡得以改进以致可达成与规格降低相关的成本效益的聚合材料。

发明背景

已执行各种方法来提供具有良好耐环境应力开裂性(即良好ESCR)的橡胶强化单乙烯基芳族聚合物。这些方法包括使用多层片技术，增加橡胶的量，增加凝胶相体积，优化橡胶粒子尺寸，控制橡胶的交联量，优化工艺，使用添加剂(如聚丙烯、聚丁烯和乙烯/α-烯烃共聚物)以及使用高分子量橡胶。这些方法和相关技术中的一些例如描述于美国专利申请公布号US2011/0166295A1(2011年7月7日公布)、US2010/0197863A1(2010年8月5日公布)和US2011/0218292A1(2011年9月8日公布)；以及美国专利号6,350,813B1(2002年2月26日授予)、4,144,204(1979年3月13日授予)和6,353,066B1(2002年3月5日授予)中，所述专利都以引用的方式整体并入本文。然而，这些方法已对其它性能性质具有不同影响。举例来说，这些方法中的许多通常需要高浓度的冲击改性剂(橡胶)。具体来说，当使用低浓度的橡胶和高浓度的单乙烯基芳族聚合物基质(例如当一种或多种单乙烯基芳族单体在橡胶存在下聚合时，在反应器掺合物中)时，通常需要制备低分子量单乙烯基芳族聚合物基质以获得足够大的橡胶粒子来提供良好ESCR。

由于具有良好耐环境应力开裂性的许多组合物的模量较低，所以要求由这些材料制得的刚性零件通常具有厚壁。因此，持续需要具有良好ESCR和高模量的组合的聚合组合物，以致现存应用中的零件可被降低规格和/或以致材料可用于橡胶强化单乙烯基芳族聚合物组合物的新应用中。举例来说，ESCR和模量的所述平衡改进可允许降低用于制冷器和冷冻器中的衬里的规格。也需要具有一种或多种(例如所有)以下特征的所述改进材料：高热变形温度、良好冲击强度、良好可加工性、低成本、高维卡软化点(Vicat softening point)、良好拉伸性质、良好拉伸模量、良好挠曲模量等。

发明概述

使用根据本文教义的组合物来满足一种或多种以上提及的需要。优选组合物具有良好耐环境应力开裂性和高模量的组合。

本发明的一个方面是针对一种组合物，其包含：橡胶改性单乙烯基芳族聚合物，包括以所述组合物的总重量计，约90重量％或大于90重量％的刚性单乙烯基芳族聚合物基质；以及以所述组合物的总重量计，约2至约7.5重量％的一种或多种弹性体聚合物。优选地，弹性体聚合物以分散在单乙烯基芳族聚合物基质内的接枝和包藏橡胶粒子形式存在。单乙烯基芳族聚合物可包括一种或多种单乙烯基芳族单体。以单乙烯基芳族聚合物的总重量计，单乙烯基芳族聚合物优选包括约60重量％或大于60重量％苯乙烯单体。单乙烯基芳族聚合物可具有足够高的分子量以致在1％应变下在玉米油中10天之后的ESCR断裂伸长率是约15％或大于15％。优选地，单乙烯基芳族聚合物的分子量的特征在于具有200,000g/mol或大于200,000g/mol(更优选是205,000g/mol或大于205,000g/mol)的重均分子量和约2或大于2的多分散性指数。

本发明的另一方面是针对一种包括根据本文教义的组合物的物品。优选物品包括衬里，如器具的衬里。

本发明的另一方面是针对一种用于制备根据本文教义的组合物的方法。

本发明的另一方法相关方面是针对一种使用根据本文教义的组合物来形成物品的方法。

详述

本文呈现的解释和说明意图使本领域其他技术人员熟知本发明、它的原理和它的实际应用。本领域技术人员可以如可更佳适于特定用途的要求的本发明的众多形式来改适和应用本发明。因此，如所阐述的本发明的特定实施方案不意图是详尽的或限制教义。因此，教义的范围应在不参考以上描述的情况下确定，而应代之以参考随附权利要求以及所述权利要求所授权的等效物的完全范围来确定。所有文章和参考文献(包括专利申请和公布)的公开内容出于所有目的以引用的方式并入本文。如将根据以下权利要求所发现，其它组合也是可能的，所述组合也据此以引用的方式并入本书面描述中。

如本文所用，“聚合物”是通过聚合相同或不同类型的单体制备的聚合化合物。因此，通用术语聚合物包括术语均聚物，其通常用于指自仅一种类型的单体制备的聚合物；以及如下定义的术语共聚物和互聚物。