本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，尤其是涉及一種高光澤且耐油好的HIPS/PP合金塑料及制備方法。
背景技術(shù)：
HIPS材料因為有眾多優(yōu)異的性能，如密度小，加工方便，價格低廉等，越來越多地被應用到人們?nèi)粘Ｉ畹漠a(chǎn)品當中去，尤其是家電產(chǎn)品的各種外觀件和結(jié)構(gòu)件中。但是，HIPS材料也有許多缺點，如光澤低、耐化學品差(耐油)、易開裂和易燃等等，這些都是人們在使用HIPS相關(guān)產(chǎn)品時需要考慮和克服的困難。
近些年，一些具有高耐油高光澤的共擠HIPS合金塑料被廣泛應用于產(chǎn)品的外觀件或結(jié)構(gòu)件上，如冰箱內(nèi)膽等。這些制件一般由一層光澤較好但耐油性差的HIPS或者MIPS復合一層高耐油但光澤差的HIPS材料共擠制成。這是因為為了提高耐油層HIPS的可能抗化學性以及機械性能，必須增大橡膠粒徑，這使得HIPS板材表面呈現(xiàn)亞光效果，導致板材便面光澤較差；目前普通ABS耐化學品性并不能滿足冰箱內(nèi)膽的要求，而特種ABS材料價格貴，種類少，產(chǎn)量不穩(wěn)定。為了進一步簡化高耐油高光澤HIPS材料制備工藝(由共擠改為一次擠出成型)，本發(fā)明對一次成型高光耐油HIPS材料進行開發(fā)，獲得既耐油又高光的全新HIPS材料。該方法生產(chǎn)工藝簡單，生產(chǎn)效率高。專利文獻CN201310434828中提到了一種高光HIPS材料制備方法，但該方法制備的HIPS材料耐油性較差。中國專利CN105061880A公開了一種高光澤、高韌性冰箱內(nèi)膽用合金材料及其制備方法，該合金材料的原料包括一定配比的通用型聚苯乙烯、高密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、相容劑、增韌劑、抗氧劑和潤滑劑，制備方法包括物料混合和造粒過程。該專利中使用三種基料，并且專利中沒有涉及到耐油性試驗的測試方法和試驗數(shù)據(jù)；本專利中僅使用PS和一種PP進行共混，減少了基料種類，提高了共混改性的穩(wěn)定性。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種高光澤耐油的HIPS/PP合金塑料及其制備方法。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：
一種高光澤且耐油好的HIPS/PP合金塑料，采用以下組分及重量份含量的原料制備得到：
所述的通用級聚苯乙烯在200*5條件下熔融指數(shù)在2-25g/10min以內(nèi)，重均分子量在5.0×104-15×104。
所述的共聚聚丙烯的重均分子量為1.0×104-20×104，其中乙烯含量控制在1-4wt％，共聚聚丙烯添加量優(yōu)選10-30重量份。
所述的增韌劑為聚氨酯橡膠、氟橡膠、三元乙丙橡膠、氯丁橡膠、丁苯橡膠、丁腈橡膠、SEBS、SBS或硅橡膠中的一種或幾種，作為優(yōu)選的實施方式，增韌劑為苯乙烯、丁二烯摩爾比為3/7的SBS。高摩爾含量的丁二烯能夠更好的保持或提高體系的沖擊強度，保證材料在裝配和使用過程中不會因為韌性不足發(fā)生開裂；另外，一定含量的苯乙烯(S)可以使SBS可以更好的和PS相容，從而增強體系的穩(wěn)定性。
所述的相容劑為聚丙烯接枝馬來酸酐共聚物、聚乙烯接枝馬來酸酐共聚物、POE接枝馬來酸酐共聚物、苯乙烯-馬來酸酐-甲基丙烯酸環(huán)氧丙酯共聚物或SEBS接枝馬來酸酐共聚物中的一種或幾種。作為優(yōu)選的實施方式，相容劑為聚丙烯接枝馬來酸酐共聚物。聚丙烯接枝馬來酸酐共聚物可以其利用聚丙烯部分提高相容劑與聚丙烯基材的形容性，利用馬來酸酐部分降低各組分間的表面張力來提高組分的相容性。
所述的抗氧劑為CIBA精化公司的Irganox 1010、Irganox 1076、Irganox B900或Irganox 168的一種或幾種，本專利中使用最為常規(guī)抗氧劑為Irganox 1076和Irganox 168的復合抗氧劑。
所述的潤滑劑為硅油、白礦油、脂肪酸酰胺、硬脂酸鋇、硬脂酸鎂、石蠟、聚乙烯蠟、乙撐雙硬脂酸酰胺、乙烯-醋酸乙烯共聚物或乙烯-丙烯酸共聚物中的一種或幾種。
作為優(yōu)選的實施方式，潤滑劑為乙烯基雙硬質(zhì)酰胺。
所述的其他助劑為受阻胺。
高光澤且耐油好的HIPS/PP合金塑料的制備方法，采用以下步驟：
(1)按照配方含量備料；
(2)將原料按配方置于高速混合機內(nèi)攪拌，混合均勻后經(jīng)計量裝置送入雙螺桿擠出機中，控制雙螺桿擠出機的溫度為180～240℃，螺桿轉(zhuǎn)速為180-600r/min，在螺桿的輸送、剪切和混煉下，將物料熔化、復合，然后經(jīng)擠出、拉條、冷卻、切粒步驟，即得到高光澤耐油的HIPS/PP合金塑料。
本發(fā)明以GPPS為主體，GPPS本身透明性好，光澤度高；而其本身韌性差，耐油性性低。GPPS在固定應力耐油試驗中很容易被油侵蝕從而發(fā)生開裂。通過加入具有高分子量的PP，利用PP材料的結(jié)晶性來提高發(fā)明體系的耐油性。其中，PP中乙烯含量控制在1-4％。原因：一定含量的乙烯能夠提高PP的韌性；但是乙烯含量過高會降低PP的結(jié)晶度從而降低材料的耐油性。(請結(jié)合反應機理進一步說明，尤其是將PP中乙烯含量控制在1-4％會對最終結(jié)果產(chǎn)生何種有益效果)；同時，通過加入相容劑和增韌劑改善了GPPS與PP的相容性，同時增強了體系的韌性。本專利主要通過選用高光澤的GPPS和PP來保證體系的高光澤。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可以有效解決HIPS相關(guān)材料耐油性好但光澤差的缺點，使高耐油高光澤HIPS/PP合金塑料產(chǎn)品可以廣泛地應用于各種家電產(chǎn)品的外觀件或者結(jié)構(gòu)件中。本發(fā)明生產(chǎn)工藝簡單，生產(chǎn)效率高，為生產(chǎn)高耐油高光澤的HIPS/PP合金塑料產(chǎn)品提供了技術(shù)支持。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應當指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
以下實施例和對比例中，所使用的原料如下：
實施例1
一種高光澤高耐油的HIPS/PP合金塑料，按照以下組分及重量份含量備料：
將上述原料按配方置于高速混合機內(nèi)攪拌，混合均勻后經(jīng)計量裝置送入雙螺桿擠出機中，控制雙螺桿擠出機的溫度為180～240℃，螺桿轉(zhuǎn)速為180-600r/min，在螺桿的輸送、剪切和混煉下，將物料熔化、復合，然后經(jīng)擠出、拉條、冷卻、切粒步驟，即得到一種高光澤耐油的HIPS/PP合金塑料。
實施例2
一種高光澤高耐油的HIPS/PP合金塑料，按照以下組分及重量份含量備料：
實施例3
一種高光澤耐油的HIPS/PP合金塑料，按照以下組分及重量份含量備料：
將上述原料按配方置于高速混合機內(nèi)攪拌，混合均勻后經(jīng)計量裝置送入雙螺桿擠出機中，控制雙螺桿擠出機的溫度為180～240℃，螺桿轉(zhuǎn)速為180-600r/min，在螺桿的輸送、剪切和混煉下，將物料熔化、復合，然后經(jīng)擠出、拉條、冷卻、切粒步驟，即得到一種高光澤耐油的HIPS/PP合金塑料。
實施例4
一種高光澤耐油的HIPS/PP合金塑料，按照以下組分及重量份含量備料：
將上述原料按配方置于高速混合機內(nèi)攪拌，混合均勻后經(jīng)計量裝置送入雙螺桿擠出機中，控制雙螺桿擠出機的溫度為180～240℃，螺桿轉(zhuǎn)速為180-600r/min，在螺桿的輸送、剪切和混煉下，將物料熔化、復合，然后經(jīng)擠出、拉條、冷卻、切粒步驟，即得到一種高光澤耐油的HIPS/PP合金塑料。
實施例5
一種高光澤耐油的HIPS/PP合金塑料，按照以下組分及重量份含量備料：
將上述原料按配方置于高速混合機內(nèi)攪拌，混合均勻后經(jīng)計量裝置送入雙螺桿擠出機中，控制雙螺桿擠出機的溫度為180～240℃，螺桿轉(zhuǎn)速為180-600r/min，在螺桿的輸送、剪切和混煉下，將物料熔化、復合，然后經(jīng)擠出、拉條、冷卻、切粒步驟，即得到一種高光澤耐油的HIPS/PP合金塑料。
對比例1
一種高光澤耐油的HIPS/PP合金塑料，按照以下組分及重量份含量備料：
將上述原料按配方置于高速混合機內(nèi)攪拌，混合均勻后經(jīng)計量裝置送入雙螺桿擠出機中，控制雙螺桿擠出機的溫度為180～240℃，螺桿轉(zhuǎn)速為180-600r/min，在螺桿的輸送、剪切和混煉下，將物料熔化、復合，然后經(jīng)擠出、拉條、冷卻、切粒步驟，即得到一種高光澤耐油的HIPS/PP合金塑料。
對比例2
一種高光澤耐油的HIPS/PP合金塑料，按照以下組分及重量份含量備料：
將上述原料按配方置于高速混合機內(nèi)攪拌，混合均勻后經(jīng)計量裝置送入雙螺桿擠出機中，控制雙螺桿擠出機的溫度為180～240℃，螺桿轉(zhuǎn)速為180-600r/min，在螺桿的輸送、剪切和混煉下，將物料熔化、復合，然后經(jīng)擠出、拉條、冷卻、切粒步驟，即得到一種高光澤耐油的HIPS/PP合金塑料。
使用實施例1-5和對比例1、2的材料制備出高光注塑色板，測試各塊擠出樣板的光澤度(60°)，將各方案的材料制備的ASTM拉伸樣條采用固定應變法浸入食用油中進行耐油試驗，放置4周觀察樣條裂紋出現(xiàn)時間以及開裂程度。表1為上述實施例和對比例的光澤度和耐油試驗的數(shù)據(jù)。
表1
從對比例1、2發(fā)現(xiàn)，隨著SBS添加量的增加，體系的光澤度急速下降，耐油性略有提高；含量達到20份的時候色板光澤由原來98將為30；而耐油性有所增加。因此，結(jié)合其他實驗，SBS的最佳添加量在20份以內(nèi)。
實施例1、2、3發(fā)現(xiàn)，隨著GPPS添加量的增加，體系的光澤度逐漸提高；隨著PP添加量的下降，裂紋出現(xiàn)時間變早；對比實施例3、4和5發(fā)現(xiàn)PP的最佳添加量在10-20份，SBS添加量在15份左右。
實施例6
一種高光澤且耐油好的HIPS/PP合金塑料，采用以下組分及重量份含量的原料制備得到：通用級聚苯乙烯45、共聚聚丙烯45、增韌劑5、相容劑1、抗氧劑0.1、潤滑劑0.2。
采用的通用級聚苯乙烯在200*5條件下熔融指數(shù)在2-g/10min，重均分子量在5.0×104。共聚聚丙烯的重均分子量為1.0×104，其中乙烯含量控制在1wt％。增韌劑為聚氨酯橡膠。相容劑為聚丙烯接枝馬來酸酐共聚物?？寡鮿镃IBA精化公司的Irganox 1010。潤滑劑為硅油。
高光澤且耐油好的HIPS/PP合金塑料的制備方法，采用以下步驟：
(1)按照配方含量備料；
(2)將原料按配方置于高速混合機內(nèi)攪拌，混合均勻后經(jīng)計量裝置送入雙螺桿擠出機中，控制雙螺桿擠出機的溫度為180℃，螺桿轉(zhuǎn)速為180r/min，在螺桿的輸送、剪切和混煉下，將物料熔化、復合，然后經(jīng)擠出、拉條、冷卻、切粒步驟，即得到高光澤耐油的HIPS/PP合金塑料。
實施例7
一種高光澤且耐油好的HIPS/PP合金塑料，采用以下組分及重量份含量的原料制備得到：通用級聚苯乙烯90、共聚聚丙烯5、增韌劑35、相容劑10、抗氧劑2.5、潤滑劑0.5、其他助劑2.5。
采用的通用級聚苯乙烯在200*5條件下熔融指數(shù)在25g/10min，重均分子量在15×104。共聚聚丙烯的重均分子量為20×104，其中乙烯含量控制在4wt％。增韌劑為氟橡膠和三元乙丙橡膠的混合物。相容劑為POE接枝馬來酸酐共聚物、苯乙烯-馬來酸酐-甲基丙烯酸環(huán)氧丙酯共聚物的混合物?？寡鮿镃IBA精化公司的Irganox 1076和Irganox 168的復合抗氧劑。潤滑劑為硬脂酸鋇、硬脂酸鎂的混合物。其他助劑為受阻胺。
高光澤且耐油好的HIPS/PP合金塑料的制備方法，采用以下步驟：
(1)按照配方含量備料；
(2)將原料按配方置于高速混合機內(nèi)攪拌，混合均勻后經(jīng)計量裝置送入雙螺桿擠出機中，控制雙螺桿擠出機的溫度為240℃，螺桿轉(zhuǎn)速為600r/min，在螺桿的輸送、剪切和混煉下，將物料熔化、復合，然后經(jīng)擠出、拉條、冷卻、切粒步驟，即得到高光澤耐油的HIPS/PP合金塑料。