[发明专利]一种耐低温、耐光老化聚苯乙烯复合材料、制备方法及其应用

说明书

本发明提供了一种耐低温、耐光老化聚苯乙烯复合材料、制备方法及其应用，其耐低温、耐光老化聚苯乙烯复合材料包括如下重量份数的组分：聚苯乙烯：35‑75份；聚甲基丙烯酸甲酯：10‑30份；氢化苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物：15‑30份；苯乙烯‑马来酸酐共聚物：2‑10份；光稳定剂：0.1‑3份；加工助剂：0.2‑1.0份；所述的聚甲基丙烯酸甲酯，熔体流动速率为2‑18g/10min(230℃，3.8kg)。本发明通过添加耐光老化材料提升了复合材料的耐光老化性能，通过添加相容剂，改善了聚苯乙烯和耐光老化材料的相容性，制备出的复合材料耐低温、耐光老化，具有良好的抗冲击性能，适用于健身器材外壳、户外渔具配件等场合。

技术领域

本发明属于改性塑料领域，尤其是涉及一种耐低温、耐光老化聚苯乙烯复合材料、制备方法及其应用。

背景技术

聚苯乙烯材料来源广泛，成本较低廉，易加工成型，可用于透明容器，仪表外壳，灯罩等领域。聚苯乙烯增韧后为抗冲聚苯乙烯，适用于对材料韧性有要求的场合，例如打印机，电视机外壳，显示器外壳等，然户外应用有严寒、光辐照等苛刻环境，普通的抗冲聚苯乙烯材料不能满足应用要求，在严寒环境下易发脆、应力开裂，并且由于聚苯乙烯的常规增韧剂含有不饱和双键结构，易发生光老化，发生变色现象、韧性降低幅度较大。聚甲基丙烯酸甲酯是一种高透明、高刚性材料，广泛用于汽车照明，仪器仪表，建筑采光，街头广告箱等领域。聚甲基丙烯酸甲酯材料具有良好的耐光老化性能，然而聚甲基丙烯酸甲酯材料属于脆性材料，缺口敏感，不耐低温，户外应用易出现应力开裂问题。户外灯具、器材外壳、护栏外壳等应用场合需要材料同时具备耐低温及耐光老化性能。

将两种材料复合，利用两者的优势，成为一个研究的方向。但是，聚苯乙烯的溶解度参数为(17.3-18.6)(J/cm³)^0.5，聚甲基丙烯酸甲酯溶解度参数为(18.9-19.4)(J/cm³)^0.5。一般认为，聚苯乙烯为非极性材料，聚甲基丙烯酸甲酯为极性材料，两者为非相容体系，直接共混造粒，材料相态不均匀，性能很差。

中国专利CN101486824B公开了耐低温的环保阻燃高抗冲聚苯乙烯组合物制备方法，虽具有耐低温性能，然而耐光老化性能一般。中国专利CN1112404C公开了一种耐光老化高韧性阻燃热塑性苯乙烯类聚合物的复合物，采用耐光老化的新型有机含卤阻燃剂。

因此，开发一种耐低温、耐光老化聚苯乙烯复合材料符合市场需求。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种耐低温、耐光老化苯乙烯复合材料、制备方法及其应用，通过添加相容剂，改善聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯的相容性，制备出耐低温、耐光老化的复合材料。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种耐低温、耐光老化聚苯乙烯复合材料，包括如下重量份数的组分：聚苯乙烯：35-75份；聚甲基丙烯酸甲酯：10-30份；氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物：15-30份；苯乙烯-马来酸酐共聚物：2-10份；光稳定剂：0.1-3份；加工助剂：0.2-1.0份；所述的聚甲基丙烯酸甲酯，熔体流动速率为2-18g/10min(230℃，3.8kg)。

优选的，所述的聚苯乙烯，熔体流动速率为2-10g/10min(200℃，5kg)，悬臂梁缺口冲击强度大于1.5kJ/m²。

优选的，所述的聚甲基丙烯酸甲酯，熔体流动速率为10-18g/10min(230℃，3.8kg)。

优选的，氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)，其中苯乙烯质量含量为30％。

优选的，苯乙烯-马来酸酐共聚物中马来酸酐质量含量为23-27％。