本發(fā)明屬于高分子材料技術領域，特別是指一種ps-pvc復合材料及其制備方法。

背景技術：

聚苯乙烯(ps)和聚氯乙烯(pvc)是兩種廣泛應用的樹脂，ps具有良好的流動性，較好的耐熱性，而pvc具有強度高、價格低廉等優(yōu)點，如能實現兩者共混改性，性能互補，具有很重要的意義。對于ps/pvc共混體系，由于ps為非極性和高結晶的，pvc是極性和非結晶的，導致二者相容性比較差，嚴重影響了ps/pvc復合材料的物理性能。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的是提供一種ps-pvc復合材料及其制備方法，以解決ps與pvc共混的相容性差而影響復合材料的物理性能的問題。

本發(fā)明是通過以下技術方案實現的：

一種ps-pvc復合材料，按重量份由以下組分組成：

所述pp-g-(st-co-dac)的具體制備步驟如下：

(1)稱取一定質量的聚丙烯、苯乙烯、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、過氧化二苯甲酰及水；

(2)將所述聚丙烯、所述苯乙烯、所述丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、所述過氧化二苯甲酰及水依次加入到三口燒瓶中，攪拌1-2h，再通入n2，在n2氣氛下，80-100℃油浴反應8-10h，得到產物a；

(3)將a包于濾紙中，在索氏提取器用丙酮提取20-24h；

(4)將步驟(3)所得的產物于60-80℃干燥箱里干燥6-8h，既得產物pp-g-(st-co-dac)。

步驟(1)中所述聚丙烯、所述苯乙烯、所述丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、所述過氧化二苯甲酰及水的質量比為(60-80)：(10-16)：(1-3)：(0.2-0.4)：(280-320)。

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。

一種上述任一項ps-pvc復合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)稱取60份-80份的ps、40份-60份pvc、2份-4份pp-g-(st-co-dac)、0.1份-0.5份抗氧劑混合并攪拌均勻，得到混合料；

(2)將步驟(1)中得到的混合料擠出造粒，即得到ps-pvc復合材料。

所述步驟(2)具體為：使用雙螺桿擠出機擠出造粒，其中，所述雙螺桿擠出機包括順次排布的六個溫度區(qū)，一區(qū)溫度150～170℃，二區(qū)溫度180～200℃，三區(qū)溫度180～200℃，四區(qū)溫度180～200℃，五區(qū)溫度180～200℃，六區(qū)溫度180～200℃，機頭溫度180～200℃,螺桿轉速200～280r/min。

本發(fā)明的有益效果是：

1、pp-g-(st-co-dac)的反應機理大致如下：

1)bpo產生的自由基使pp上的次甲基氫脫去，形成pp的大分子自由基。

2)由于st對pp大分子自由基的反應活性比dac高，st優(yōu)先接枝到pp上，形成更加穩(wěn)定的苯乙烯基大分子自由基。

3)苯乙烯基大分子自由基再與dac反應，最終形成pp-g-(st-co-dac)。

2、當dac單組分接枝pp時，由于dac的極性很強，而pp是非極性，限制了dac單體接近pp大分子自由基。st是pp的一個良溶劑，可以使pp溶脹已獲得更大的反應面積，提高dac的接枝率。

3、隨著pp-g-(st-co-dac)的加入，一端的pp與ps相容性較好，另一端的dac上的羰基與pvc的次甲基氫之間可以形成氫鍵，pp-g-(st-co-dac)起到一個橋梁的作用，改善了ps和pvc之間的相容性，提升ps/pvc的物理性能。

具體實施方式

以下通過實施例來詳細說明本發(fā)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(fā)明的技術方案，而不能解釋為是對本發(fā)明技術方案的限制。

本申請的實施例中所用的原料如下：

ps(型號350)，臺灣國喬；pp(型號z30s),茂名石化；pvc(型號sg-5)，貴州金宏化工；bpo，上海展云化工；st，天津市華東試劑廠；dac，鄒平同豐化工有限公司；抗氧劑(型號irganox168、irganox1010、irganox1330)，瑞士汽巴精化。

本申請各實施例中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。

本申請?zhí)峁┮环Nps-pvc復合材料，按重量份由以下組分組成：

pp-g-(st-co-dac)的具體制備步驟如下：

(1)稱取一定質量的聚丙烯(pp)、苯乙烯(st)、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(dac)、過氧化二苯甲酰(bpo)及水；聚丙烯、苯乙烯、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、過氧化二苯甲酰及水的質量比為(60-80)：(10-16)：(1-3)：(0.2-0.4)：(280-320)。

(2)將聚丙烯、苯乙烯、丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨、過氧化二苯甲酰及水依次加入到三口燒瓶中，攪拌1-2h，再通入n2，在n2氣氛下，80-100℃油浴反應8-10h，得到產物a。

(3)將a包于濾紙中，在索氏提取器用丙酮提取20-24h。

(4)將步驟(3)所得的產物于60-80℃干燥箱里干燥6-8h，既得產物pp-g-(st-co-dac)。

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)或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。

一種上述任一項ps-pvc復合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)稱取60份-80份的ps、40份-60份pvc、2份-4份pp-g-(st-co-dac)、0.1份-0.5份抗氧劑混合并攪拌均勻，得到混合料；

(2)將步驟(1)中得到的混合料擠出造粒，即得到ps-pvc復合材料。

步驟(2)具體為：使用雙螺桿擠出機擠出造粒，其中，雙螺桿擠出機包括順次排布的六個溫度區(qū)，一區(qū)溫度150～170℃，二區(qū)溫度180～200℃，三區(qū)溫度180～200℃，四區(qū)溫度180～200℃，五區(qū)溫度180～200℃，六區(qū)溫度180～200℃，機頭溫度180～200℃,螺桿轉速200～280r/min。

實施例1

(1)稱取60份ps、40份pvc、2份pp-g-(st-co-dac)、0.1份irganox168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ps-pvc復合材料p1。

其中雙螺桿擠出機各區(qū)溫度及螺桿轉速分別為：一區(qū)溫度150℃，二區(qū)溫度180℃，三區(qū)溫度180℃，四區(qū)溫度180℃，五區(qū)溫度180℃，六區(qū)溫度180℃，機頭溫度180℃,螺桿轉速200r/min。

實施例2

(1)稱取80份ps、60份pvc、4份pp-g-(st-co-dac)、0.1份irganox168、0.2份irganox1010、0.2份irganox1330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ps-pvc復合材料p2。

其中雙螺桿擠出機各區(qū)溫度及螺桿轉速分別為：一區(qū)溫度170℃，二區(qū)溫度200℃，三區(qū)溫度200℃，四區(qū)溫度200℃，五區(qū)溫度200℃，六區(qū)溫度200℃，機頭溫度200℃,螺桿轉速280r/min。

實施例3

(1)稱取70份ps、50份pvc、3份pp-g-(st-co-dac)、0.1份irganox168、0.2份irganox1010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ps-pvc復合材料p3。

其中雙螺桿擠出機各區(qū)溫度及螺桿轉速分別為：一區(qū)溫度160℃，二區(qū)溫度190℃，三區(qū)溫度190℃，四區(qū)溫度190℃，五區(qū)溫度190℃，六區(qū)溫度190℃，機頭溫度190℃；螺桿轉速240r/min。

實施例4

(1)稱取75份ps、55份pvc、4份pp-g-(st-co-dac)、0.1份irganox1010、0.2份irganox1330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ps-pvc復合材料p4。

其中雙螺桿擠出機各區(qū)溫度及螺桿轉速分別為：一區(qū)溫度160℃，二區(qū)溫度195℃，三區(qū)溫度195℃，四區(qū)溫度195℃，五區(qū)溫度195℃，六區(qū)溫度195℃，機頭溫度195℃；螺桿轉速260r/min。

實施例5

(1)稱取70份ps、65份pvc、4份pp-g-(st-co-dac)、0.1份irganox1010、0.1份irganox168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ps-pvc復合材料p5。

其中雙螺桿擠出機各區(qū)溫度及螺桿轉速分別為：一區(qū)溫度165℃，二區(qū)溫度185℃，三區(qū)溫度185℃，四區(qū)溫度185℃，五區(qū)溫度185℃，六區(qū)溫度185℃，機頭溫度185℃；螺桿轉速255r/min。

對比例1

(1)稱取稱取60份ps、55份pvc、0.1份irganox1010、0.2份irganox168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ps-pvc復合材料d1。

其中雙螺桿擠出機各區(qū)溫度及螺桿轉速分別為：一區(qū)溫度155℃，二區(qū)溫度195℃，三區(qū)溫度195℃，四區(qū)溫度195℃，五區(qū)溫度195℃，六區(qū)溫度195℃，機頭溫度195℃；螺桿轉速215r/min。

性能測試：

將上述實施例1-5及對比例1制備的ps-pvc復合材料用注塑機制成樣條測試，測試數據如下表：

從上表可以看出，從表中還可以看出實施例1-5的物理性能都要好于對比例，對于擴展ps-pvc復合材料的應用領域，具有非常重要的意義。

盡管已經示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變形，本發(fā)明的范圍由所附權利要求極其等同限定。