專利名稱：：一種聚苯醚組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種化學(xué)組合物及其制備方法，具體地說，涉及一種聚苯醚組合物及其制備方法。
背景技術(shù)：
：聚苯醚(PPE)樹脂在較寬的溫度范圍內(nèi)具有良好的力學(xué)性能，其電性能、耐熱性、阻燃性及化學(xué)穩(wěn)定性也相當(dāng)優(yōu)異。為此，這種高分子材料廣泛應(yīng)用于電子、汽車、辦公自動(dòng)化、醫(yī)療設(shè)備、紡織機(jī)械、航空航天軍事等。但是，純PPE樹脂熔體粘度高、加工流變性能很差，而且純PPE樹脂耐溶劑性差、制品易發(fā)生應(yīng)力開裂、韌性不佳，這都在不同程度上影響著PPE的應(yīng)用。傳統(tǒng)的PPE改性體系是在PPE中摻入30X以上的聚苯乙烯(PS)，以改善其加工流變性能，并適度提高其抗沖擊韌性(1956年美國(guó)GE推出Noryl系列產(chǎn)品)。隨后又有人用高抗沖聚苯乙烯(HIPS)代替PS，既提高了PPE的加工性能，又進(jìn)一步改善了PPE的韌性(US4360618)。不過，要想大幅度提高PPE的韌性，一般還需要加入一定比例的熱塑性彈性體SBS或SEBS。"工程塑料應(yīng)用"(陳凱等，1998，26(11)，p8)報(bào)道，陳凱等在PPE/HIPS合金中加入5-20。/。彈性體SBS，顯著改善了合金的沖擊韌性，但是合金的熱變形溫度由135.4(TC降至114°C，材料的拉伸強(qiáng)度也降低了約30%。"工程塑料應(yīng)用"(錢丹等，2007，35(9)，p21)報(bào)道，錢丹等在PPE/HIPS合金中加入25份SEBS，提高了合金材料的抗沖擊性能，但是其拉伸強(qiáng)度降低了約40%。專利CN101225214A以SEBS-MA增韌改性聚苯醚-尼龍6合金，提高了合金的沖擊強(qiáng)度，拉伸強(qiáng)度也下降較多。專利CN200810227501.8在PPE/HIPS共混體系中加入了全硫化丁苯粉末橡膠，獲得的高溫抗蠕變性耐沖擊聚苯醚組合物具有耐候、熱穩(wěn)定、高溫抗蠕變性、力學(xué)性能好、流動(dòng)性好、易于加工成型等突出的優(yōu)點(diǎn)，十分適用于汽車前板、座位底板、保險(xiǎn)杠等汽車外飾以及通風(fēng)機(jī)、座位靠背、托架等內(nèi)飾領(lǐng)域。但，增韌劑的加入往往會(huì)導(dǎo)致PPE/PS合金的剛性和耐熱性的下降，不利于拓展材料的使用范圍。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題就在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種聚苯醚組合物及其制備方法，它通過反應(yīng)擠出共混提高茂金屬線性低密度聚乙烯(mLLDPE)和低密度聚乙烯(LDPE)與聚苯醚的相容性，賦予聚苯醚組合物良好的韌性，同時(shí)顯著改善聚苯醚組合物的耐熱性。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案本發(fā)明一種聚苯醚組合物，所述聚苯醚組合物的原料重量份配比為聚苯醚(PPE)56.3260.08份；高抗沖聚苯乙烯(HIPS)28.1630.04份；茂金屬線性低密度聚乙烯(mLLDPE)5.3410.Ol份；低密度聚乙烯(LDPE)1.342.50份；主抗氧劑O.470.50份；助抗氧劑0.470.50份；極性單體03.80份和有機(jī)過氧化物引發(fā)劑00.28份。所述聚苯醚為常溫下粘度為O.350.45dL/g之間的樹脂。所述高抗沖聚苯乙烯為所有已知的高抗沖聚苯乙烯樹脂。所述茂金屬線性低密度聚乙烯為茂金屬催化劑制備的線性低密度聚乙烯，常溫下密度為0.8600.960g/cm3，熔融流動(dòng)速率MFR為O.110.0g/10min。所述低密度聚乙烯為高壓氣相法生產(chǎn)的長(zhǎng)支鏈聚乙烯，常溫下密度為O.91800.9183g/cm3，熔融流動(dòng)速率MFR為6.57.5g/10min。所述主抗氧劑為抗氧劑IOIO(IRGAN0X1010)、抗氧劑1076(IRGAN0X1076)或抗氧劑1330(IRGAN0X1330);所述助抗氧劑為抗氧劑168(IRGAF0S168)或高效亞磷酸酯加工穩(wěn)定劑(IRGAFOSP-EPQ)。所述極性單體為重量百分比純度大于96%的甲基丙烯酸縮甘油酯(GMA)。所述有機(jī)過氧化物引發(fā)劑為重量百分比純度高于98%的2，5-二甲基-2，5-雙(過氧化叔丁基)己烷(雙25引發(fā)劑)。本發(fā)明同時(shí)公開了一種所述的聚苯醚組合物的制備方法，所述制備方法包括下列步驟(1)預(yù)混將下列重量份配比的原料分別加入混合機(jī)預(yù)混合聚苯醚56.3260.08份;高抗沖聚苯乙烯(HIPS)28.1630.04份；茂金屬線性低密度聚乙烯(mLLDPE)5.3410.Ol份；低密度聚乙烯(LDPE)1.342.50份；主抗氧劑O.470.50份；助抗氧劑O.470.50份；極性單體03.80份和有機(jī)過氧化物引發(fā)劑00.28份；混合溫度為205(TC，混合機(jī)轉(zhuǎn)速為100800轉(zhuǎn)/分鐘；混合時(shí)間為16分鐘；(2)擠出造粒將步驟(1)預(yù)混合的物料通過喂料機(jī)加入雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒;喂料機(jī)轉(zhuǎn)速為1060轉(zhuǎn)/分鐘；擠出時(shí)雙螺桿擠出機(jī)各段溫度為24028(TC;螺桿轉(zhuǎn)速為100500轉(zhuǎn)/分鐘。優(yōu)選的，所述預(yù)混步驟中的混合溫度為2535。C;混合機(jī)轉(zhuǎn)速為100200轉(zhuǎn)/分鐘；混合時(shí)間為35分鐘；所述擠出造粒步驟中雙螺桿擠出機(jī)各段溫度為25026(TC;喂料機(jī)轉(zhuǎn)速為3050轉(zhuǎn)/分鐘；螺桿轉(zhuǎn)速為300450轉(zhuǎn)/分鐘。本發(fā)明所述聚苯醚組合物是在以聚苯醚為基礎(chǔ)樹脂的復(fù)合材料中加入高抗沖聚苯乙烯(HIPS)、茂金屬線性低密度聚乙烯(mLLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)，同時(shí)加入極性單體和有機(jī)過氧化物引發(fā)劑，既提高了mLLDPE和LDPE與聚苯醚的相容性，又賦予聚苯醚組合物良好的韌性，同時(shí)顯著提高了聚苯醚組合物的玻璃化溫度，改善了聚苯醚組合物的耐熱性。與傳統(tǒng)PPE改性體系PPE/HIPS、PPE/HIPS/SBS或PPE/HIPS/SEBS相比，本發(fā)明獲得的聚苯醚組合物因GMA極性單體有效地接枝到了mLLDPE和LDPE大分子鏈段上，甚至部分接枝到了HIPS大分子鏈段上，顯著改善了mLLDPE、LDPE以及HIPS與基礎(chǔ)樹脂PPE的相容性。同時(shí)，由mLLDPE和LDPE組成的復(fù)合交聯(lián)物與PPE部分相容，且相對(duì)于PPE這類剛性材料，mLLDPE/LDPE交聯(lián)物屬于韌性材料，因此可以顯著提高PPE復(fù)合材料的韌性，同時(shí)賦予復(fù)合材料更高的玻璃化溫度，提高了PPE組合物的耐熱性。另外，與SBS、SEBS和全硫化SBS相比，mLLDPE和LDPE價(jià)格低廉，在相同配比下，所得復(fù)合材料的成本更低，產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力得到增強(qiáng)。具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。下列實(shí)施例所用原料為聚苯醚(PPE)選用藍(lán)星化工新材料股份有限公司芮城分公司生產(chǎn)的特性粘度為0.380.42dL/g的聚苯醚。高抗沖聚苯乙烯(HIPS)選用上海賽科石油化工有限責(zé)任公司的高抗沖聚苯乙烯，牌號(hào)為HIPS632E。茂金屬線性低密度聚乙烯(mLLDPE)選用EXXON公司生產(chǎn)的EXCEED1018FA。低密度聚乙烯(LDPE)選用燕山石化公司生產(chǎn)的117A。主抗氧劑選用GIBA公司生產(chǎn)的IRGANOXIOIO、IRGAN0X1076或IRGAN0X1330;助抗氧劑選用GIBA公司生產(chǎn)的IRGAF0S168或IRGAF0SP-EPQ。極性單體選用美國(guó)DOW公司生產(chǎn)的純度大于96X的GMA。有機(jī)過氧化物引發(fā)劑選用強(qiáng)盛化工公司生產(chǎn)的純度高于98%的2，5-二甲基-2，5-雙(過氧化叔丁基)己烷(雙25引發(fā)劑)。下列實(shí)施例中所涉及的聚苯醚組合物的力學(xué)性能均采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試。聚苯醚組合物的玻璃化溫度采用HAAKEMARSII流變儀測(cè)試，測(cè)試條件為溫度掃描模式，溫度范圍5020CTC，掃描頻率lHz，應(yīng)變0.3%。根據(jù)其損耗角正切的峰值和儲(chǔ)能模量、損耗模量曲線形式確定玻璃化溫度。實(shí)施例l(1)預(yù)混將1800gPPE，900gHIPS，240gmLLDPE、60gLDPE、15gGIBA公司生產(chǎn)的IRGANOXIOIO、15gGIBA公司生產(chǎn)的IRGAF0S168、60g極性單體和6g有機(jī)過氧化物引發(fā)劑依次加入高速混合機(jī)，在溫度25'C和轉(zhuǎn)速200轉(zhuǎn)/分鐘下混合3分鐘，形成混合物。(2)擠出造粒將步驟(1)制備的混合物通過喂料機(jī)加入同向旋轉(zhuǎn)平行雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒，控制擠出機(jī)各段擠出溫度為25(TC，螺桿轉(zhuǎn)速為450轉(zhuǎn)/分鐘，喂料機(jī)轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分鐘，得到聚苯醚組合物產(chǎn)品。其產(chǎn)品性能見表l。實(shí)施例2(1)預(yù)混將PPE56.32kg;HIPS30.04kg;mLLDPE5.34kg;LDPE2.50kg;GIBA公司生產(chǎn)的IRGAN0X10760.47kg;GIBA公司生產(chǎn)的IRGAFOSP-EPQ0.50kg和有機(jī)過氧化物引發(fā)劑0.28kg依次加入高速混合機(jī)，在溫度2(TC和轉(zhuǎn)速8000轉(zhuǎn)/分鐘下混合6分鐘，形成混合物。(2)擠出造粒將步驟(1)制備的混合物通過喂料機(jī)加入同向旋轉(zhuǎn)平行雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，控制擠出機(jī)各段擠出溫度為24(TC，螺桿轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分鐘，喂料機(jī)轉(zhuǎn)速為10轉(zhuǎn)/分鐘，得到聚苯醚組合物產(chǎn)品。其產(chǎn)品性能見表l。實(shí)施例3(1)預(yù)混PPE6C).08份；HIPS28.16kg;mLLDPE10.01kg;LDPE1.34kg;GIBA公司生產(chǎn)的IRGAN0X13300.50kg;GIBA公司生產(chǎn)的IRGAFOSP-EPQ0.47kg;極性單體3.80kg依次加入高速混合機(jī)，在溫度35"C和轉(zhuǎn)速100轉(zhuǎn)/分鐘下混合5分鐘，形成混合物。(2)擠出造粒將步驟(1)混合后的物料加入同向旋轉(zhuǎn)平行雙螺桿擠出機(jī)，控制各段擠出溫度為26(TC，螺桿轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分鐘，喂料機(jī)轉(zhuǎn)速為50轉(zhuǎn)/分鐘，得到聚苯醚組合物產(chǎn)品。其產(chǎn)品性能見表l。實(shí)施例4(1)預(yù)混將1800gPPE，900gHIPS，160gmLLDPE、40gLDPE、15g主抗氧劑1076、15g助抗氧劑168、60gGMA和6g雙25引發(fā)劑依次加入高速混合機(jī)，在溫度2(TC和轉(zhuǎn)速800轉(zhuǎn)/分鐘下混合l分鐘，形成混合物。(2)擠出造粒將步驟(1)制備的混合物通過喂料機(jī)加入同向旋轉(zhuǎn)平行雙螺桿擠出機(jī)，控制擠出機(jī)各段擠出溫度為28(TC，螺桿轉(zhuǎn)速為100轉(zhuǎn)/分鐘，喂料機(jī)轉(zhuǎn)速為60轉(zhuǎn)/分鐘，得到聚苯醚組合物產(chǎn)品。其產(chǎn)品性能見表l。實(shí)施例5(1)預(yù)混將1800gPPE，900gHIPS，320gmLLDPE、80gLDPE、15g主抗氧劑1076、15g助抗氧劑168、60gGMA和6g雙25引發(fā)劑依次加入高速混合機(jī)，在溫度2535'C和轉(zhuǎn)速100200轉(zhuǎn)/分鐘下混合35分鐘，形成混合物。(2)擠出造粒將步驟(1)制備的混合物通過喂料機(jī)加入同向旋轉(zhuǎn)平行雙螺桿擠出機(jī)，控制擠出機(jī)各段擠出溫度為25026(TC(詳細(xì)說明各段溫度)，螺桿轉(zhuǎn)速為300450轉(zhuǎn)/分鐘，喂料機(jī)轉(zhuǎn)速為3050轉(zhuǎn)/分鐘，得到聚苯醚組合物產(chǎn)品。其產(chǎn)品性能見表l。對(duì)比例l按實(shí)施例l的方法進(jìn)行預(yù)混和擠出加工，不同的是將增韌組分由mLLDPE和LDPE更換為北京化工研究院生產(chǎn)的粒徑為100納米的超細(xì)粉末SBS(牌號(hào)為VPIOI)，不加GMA和雙25引發(fā)劑，其產(chǎn)品性能見表l。對(duì)比例2按實(shí)施例l的方法進(jìn)行預(yù)混和擠出加工，不同的是將增韌組分由mLLDPE和LDPE更換為北京化工研究院生產(chǎn)的粒徑為100納米的超細(xì)粉末SBS(牌號(hào)為VPIOI)，其產(chǎn)品性能見表l。對(duì)比例3按實(shí)施例l的方法進(jìn)行預(yù)混和擠出加工，不同的是將增韌組分由mLLDPE和LDPE更換為燕山石化公司生產(chǎn)的SBS(牌號(hào)為SBS4452)，不加GMA和雙25引發(fā)劑，其產(chǎn)品性能見表l。對(duì)比例4按實(shí)施例l的方法進(jìn)行預(yù)混和擠出加工，不同的是將增韌組分由mLLDPE和LDPE更換為燕山石化公司生產(chǎn)的SBS(牌號(hào)為SBS4452)，其產(chǎn)品性能見表l。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.一種聚苯醚組合物，其特征在于所述聚苯醚組合物的原料重量份配比為聚苯醚56.32~60.08份；高抗沖聚苯乙烯28.16～30.04份；茂金屬線性低密度聚乙烯5.34～10.01份；低密度聚乙烯1.34～2.50份；主抗氧劑0.47～0.50份；助抗氧劑0.47～0.50份；極性單體0～3.80份和有機(jī)過氧化物引發(fā)劑0～0.28份。2.如權(quán)利要求l所述的聚苯醚組合物，其特征在于所述聚苯醚為常溫下的粘度為0.350.45dL/g之間的樹脂。權(quán)利要求33.如權(quán)利要求l所述的聚苯醚組合物，其特征在于所述茂金屬線性低密度聚乙烯常溫下的密度為O.8600.960g/cm3，熔融流動(dòng)速率MFR為O.110.0g/10min。4.如權(quán)利要求l所述的聚苯醚組合物，其特征在于所述低密度聚乙烯常溫下的密度為0.91800.9183g/cm3，熔融流動(dòng)速率MFR為6.57.5g/10min。5.如權(quán)利要求l所述的聚苯醚組合物，其特征在于所述主抗氧劑為抗氧劑IOIO、抗氧劑1076或抗氧劑1330;所述助抗氧劑為抗氧劑168或高效亞磷酸酯加工穩(wěn)定劑。6.如權(quán)利要求l所述的聚苯醚組合物，其特征在于所述極性單體為重量百分比純度大于96%的甲基丙烯酸縮甘油酯。7.如權(quán)利要求l所述的聚苯醚組合物，其特征在于所述有機(jī)過氧化物引發(fā)劑為重量百分比純度高于98%的2，5-二甲基-2，5-雙(過氧化叔丁基)己烷。8.一種如權(quán)利要求l-7之任一所述的聚苯醚組合物的制備方法，其特征在于所述制備方法包括下列步驟(1)預(yù)混將下列重量份配比的原料分別加入混合機(jī)預(yù)混合聚苯醚56.3260.08份;高抗沖聚苯乙烯28.1630.04份；茂金屬線性低密度聚乙烯5.3410.Ol份；低密度聚乙烯1.342.50份；主抗氧劑O.470.50份；助抗氧劑O.470.50份；極性單體03.80份和有機(jī)過氧化物引發(fā)劑00.28份；混合溫度為205(TC，混合機(jī)轉(zhuǎn)速為100800轉(zhuǎn)/分鐘；混合時(shí)間為16分鐘；(2)擠出造粒將步驟(1)預(yù)混合的物料通過喂料機(jī)加入雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行擠出造粒；喂料機(jī)轉(zhuǎn)速為1060轉(zhuǎn)/分鐘；擠出時(shí)雙螺桿擠出機(jī)各段溫度為24(T28(rC;螺桿轉(zhuǎn)速為100500轉(zhuǎn)/分鐘。9.如權(quán)利要求8所述的聚苯醚組合物的制備方法，其特征在于所述步驟(1)中的混合溫度為2535。C;混合機(jī)轉(zhuǎn)速為100200轉(zhuǎn)/分鐘；混合時(shí)間為35分鐘；所述步驟(2)中雙螺桿擠出機(jī)各段溫度為25026(TC;喂料機(jī)轉(zhuǎn)速為3050轉(zhuǎn)/分鐘；螺桿轉(zhuǎn)速為300450轉(zhuǎn)/分鐘。全文摘要本發(fā)明公開了一種聚苯醚組合物及其制備方法，所述聚苯醚組合物的原料重量份配比為聚苯醚56.32～60.08份；高抗沖聚苯乙烯28.16～30.04份；茂金屬線性低密度聚乙烯5.34～10.01份；低密度聚乙烯1.34～2.50份；主抗氧劑0.47～0.50份；助抗氧劑0.47～0.50份；極性單體0～3.80份和有機(jī)過氧化物引發(fā)劑0～0.28份。其制備方法包括預(yù)混和擠出造粒步驟。本發(fā)明通過反應(yīng)擠出共混提高茂金屬線性低密度聚乙烯和低密度聚乙烯與聚苯醚的相容性，賦予聚苯醚組合物良好的韌性，同時(shí)顯著改善聚苯醚組合物的耐熱性。成本更低，產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力得到增強(qiáng)。文檔編號(hào)B29C47/92GK101602887SQ20091030407公開日2009年12月16日申請(qǐng)日期2009年7月7日優(yōu)先權(quán)日2009年7月7日發(fā)明者姜立忠,李瑞亢,楊軍忠,胡衍平,鄺清林申請(qǐng)人:中國(guó)藍(lán)星(集團(tuán))股份有限公司;藍(lán)星化工新材料股份有限公司