[发明专利]一种聚苯乙烯聚烯烃共混材料的相容剂及其制备方法

说明书

本申请公开了一种聚苯乙烯聚烯烃共混材料的相容剂及其制备方法，属于嵌段共聚物领域。一种嵌段共聚物，所述嵌段共聚物包括聚苯乙烯嵌段、聚乙烯嵌段；所述嵌段共聚物为结晶型；所述嵌段共聚物的聚集态结构为聚苯乙烯微相区、聚乙烯结晶区、支化链段无定形区三相共存。该嵌段共聚物可同时与聚苯乙烯和聚烯烃材料具有极高的相容性，能够有效降低不同材料间的界面张力，显著改善聚苯乙烯/聚烯烃共混材料的抗冲击性能、力学性能、流变行为，还对材料的其它性能没有任何损害，且不存在交联、降解等副反应；该嵌段共聚物在高温下具有塑料加工性能，常温下呈弹性体性能，为热塑性弹性体；该嵌段共聚物更加柔韧、透明性更好。

技术领域

本申请涉及一种聚苯乙烯聚烯烃共混材料的相容剂及其制备方法，属于嵌段共聚物领域。

背景技术

聚合物共混是材料性能集成的一种十分简便实用的方法。其中，共混改性必须解决聚合物热力学不相容的关键技术问题。高分子合金的聚集态结构主要受各组份之间热力学相容性的制约，而绝大多数聚合物之间由于溶解度参数存在较大的差异，是热力学不相容的。熔融共混的时候存在较大的表面张力使其在混合与加工过程中难以做到工艺学相容。

聚苯乙烯(PS)的成型性、透明性和电性能良好，而且具有高刚性、易染色、低吸湿以及价格低廉等优点。被广泛应用于包装、建筑、汽车、家电仪表、日用品和玩具等行业，已经成为四大通用塑料之一。但因其自身韧性差、不耐溶剂、不耐环境应力开裂、热变形温度相对较低(70-98℃)等使其在工程应用方面受到了一定的限制。因此，在不显著损害聚苯乙烯模量的前提下提高其抗冲击强度、热变形温度，获得综合性能优异的聚苯乙烯合金就成为了历年来人们关注的重要课题。1952年美国DOW化学公司推出了成本低、性能好的高抗冲聚苯乙烯(HIPS)，于是诸如ABS、AS、MBS等改性聚苯乙烯系列产品纷纷涌现。纵观各种改性方法，对PS进行共混改性以其投资小、周期短、生产加工过程灵活等优点，一直都是改性聚苯乙烯的研究热点。目前通过与聚烯烃材料(PO)共混改性提高PS的抗冲击强度、韧性等方面的研究已经取得了一定进展。与PS相比，常用的聚烯烃材料如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等，具有良好的韧性、耐溶剂性、耐热性和抗冲击性能，但刚性低、不易染色。为了获得综合性能优良的材料，人们对PS、PO进行了改性研究，期望得到一种集PS、PO二者优良性能于一身的复合材料。近年来引起极大关注的新型热塑性弹性体材料POE由于其优异的物理机械性能而被广泛应用于PP、PS抗冲击改性。相比于传统增韧剂，POE在增韧的同时尚可使材料保持良好的强度和加工流动性。

PS、PO之间的相容性对PS/PO共混材料的许多性能都有较大影响，相容性是要重点考虑的问题之一。这两者在分子结构、极性、分子量等方面存在较大差异，即使是在较强机械作用下，PS/PO共混物也很难达到微观均相混合。

表1.PS和聚烯烃材料的溶解度参数