用于ABS-HIPS合金的大分子相容剂及其制备方法[发明专利]

(10)申请公布号
(43)申请公布日 (21)申请号 201510907018.4
(22)申请日 2015.12.09
C08L 55/02(2006.01)
C08L 51/04(2006.01)
C08L 25/16(2006.01)
C08L 25/14(2006.01)
C08L 35/06(2006.01)C08F 212/12(2006.01)C08F 212/08(2006.01)C08F 220/32(2006.01)
(71)申请人佳易容相容剂江苏有限公司
地址226407 江苏省南通市如东县洋口镇化
学工业园区
(72)发明人朱延谭 朱从山 张鹏 田冶
(74)专利代理机构上海汉声知识产权代理有限
公司 31236
代理人郭国中
(54)发明名称
用于ABS-HIPS 合金的大分子相容剂及其制
备方法
(57)摘要
本发明提供了一种用于ABS-HIPS 合金的大
分子相容剂及其制备方法，该相容剂包括按一定
重量百分数计的如下组分：苯乙烯类单体、丙烯
酸缩水甘油酯类单体、自由基引发剂、SAM。

该制备
方法为：将苯乙烯类单体、丙烯酸缩水甘油酯类
单体、自由基引发剂通过聚合的方法进行反应，得
到共聚物；将共聚物与SAM 混合均匀后，通过熔融
共混的方法，得到用于ABS-HIPS 合金的大分子相
容剂。

本发明的有益结果在于：通过一步反应熔
融共混即可得到两亲的大分子相容剂，制备工艺
简单，且较好调节相容剂中聚苯乙烯链段与SAM
链段的比例，可以适用于多种比例的ABS/HIPS 共
混体系。

从实验结果表明，该相容剂有明显的增容
效果。

(51)Int.Cl.
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书4页CN 105462149 A 2016.04.06
C N 105462149
A
1.一种用于ABS-HIPS合金的大分子相容剂，其特征在于，包括按重量份数计的如下组分：
2.如权利要求1所述的用于ABS-HIPS合金的大分子相容剂，其特征在于，所述苯乙烯类单体选自苯乙烯、甲基苯乙烯、乙烯基苯乙烯、特丁基苯乙烯中的至少一种。

3.如权利要求1所述的用于ABS-HIPS合金的大分子相容剂，
其特征在于，所述丙烯酸缩水甘油酯类单体选自丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种。

4.如权利要求1所述的用于ABS-HIPS合金的大分子相容剂，其特征在于，所述SAM中，马来酸酐的质量分数为1～30％。

5.一种如权利要求1所述的用于ABS-HIPS合金的大分子相容剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将苯乙烯类单体、丙烯酸缩水甘油酯类单体、自由基引发剂通过聚合的方法在65～95℃下进行反应，得到共聚物；
将所述共聚物与SAM混合均匀后，在双螺杆挤出机中通过熔融共混的方法，得到用于ABS-HIPS合金的大分子相容剂。

6.如权利要求5所述的用于ABS-HIPS合金的大分子相容剂的制备方法，其特征在于，所述聚合的方法为本体聚合、溶液聚合或悬浮聚合。

7.如权利要求5所述的用于ABS-HIPS合金的大分子相容剂的制备方法，其特征在于，所述共聚物与SAM的比例为1:1～1:9。

权　利　要　求　书1/1页
CN 105462149 A
用于ABS-HIPS合金的大分子相容剂及其制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种用于ABS-HIPS合金的大分子相容剂及其制备方法，属于塑料相容剂技术领域。

背景技术
[0002]不相容聚合物共混所得产物通常力学性能不好，究其原因大多是因为各相之间界面结合力弱，分散相粒径较大所致。

目前塑料改性行业通用的手段是添加相容剂。

相容剂少量添加即可增强界面结合力，细化分散相粒径从而得到力学性能较好的产物。

目前相容剂可以是嵌段聚合、接枝聚合或是无规共聚物。

[0003]丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)与高抗冲聚苯乙烯(HIPS)具有优良的力学性能，而且易于成型加工，被广泛应用于家用电器、电脑及周边设备、打印复印装置等电子电气和办公设备领域。

随着家用电器、电脑等电子设备的更新周期越来越短，必将产生大量需要回收的ABS和HIPS塑料。

单独的ABS或HIPS回收并没有多大问题，但是ABS和HIPS相容性极差，即便有极少的HIPS或聚苯乙烯(PS)混入ABS都可能产生分层、起皮、物理性能劣化等问题。

而HIPS和ABS应用领域重叠，外观和密度相近，即使是严格的管控分选都难免有部分混入。

这给ABS和HIPS的回收带来了较大问题。

[0004]如何改善ABS/HIPS共混物性能成了，回收ABS、HIPS领域亟待解决的问题。

董智贤，周彦豪等研究了氯化聚乙烯、(苯乙烯/丁二烯/苯乙烯)嵌段共聚物(SBS)和K树脂对ABS/ HIPS共混材料有不同程度的增容增韧改性作用。

苯乙烯类混合回收料CN102888072A，苯乙烯类混合回收料制备方法CN102863735A，两份专利用核壳增韧剂和苯乙烯嵌段聚合物改性回收ABS和HIPS混合物。

现有用作ABS/HIPS相容剂的大多是与PS组分相容较好的嵌段共聚物，与ABS相容性不佳，不能分散在两相界面起到良好的增加相容性的结果，只是靠其橡胶特性增韧共混物。

发明内容
[0005]本发明的目的在提供一种用于ABS-HIPS相容剂制备方法。

该相容剂能解决ABS-HIPS共混物相容性差引起的起皮、分层、物理性能劣化等问题。

[0006]本发明是通过以下技术方案实现的：
[0007]第一方面，本发明提供一种用于ABS-HIPS合金的大分子相容剂，其包括按重量份数计的如下组分：
[0008]
[0009]丙烯酸缩水甘油酯类单体含量过高，容易形成交联结构，导致不能塑化，相容剂效
果大大下降，含量过低者与SAM反应不明显，形成的有相容剂效果的聚合物过少，相容化效果也不理想，自由基引发剂含量过高，反应速度过快，聚合不易控制，含量过低反应速度慢，反应不完全，转化率低。

SAM含量过高没有足够的SG与之反应也是浪费，过少者形成的相容剂含量少，促进相容效果不佳。

[0010]作为优选方案，所述苯乙烯类单体选自苯乙烯、甲基苯乙烯、乙烯基苯乙烯、特丁基苯乙烯中的至少一种。

[0011]作为优选方案，所述丙烯酸缩水甘油酯类单体选自丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种。

[0012]作为优选方案，所述SAM中，马来酸酐的质量分数为1～30％。

[0013]第二方面，本发明还提供了一种如前述的用于ABS-HIPS合金的大分子相容剂的制备方法，其包括如下步骤：
[0014]将苯乙烯类单体、丙烯酸缩水甘油酯类单体、自由基引发剂通过聚合的方法在65～95℃下进行反应，得到共聚物；
[0015]将所述共聚物与SAM混合均匀后，在双螺杆挤出机中通过熔融共混的方法，得到用于ABS-HIPS合金的大分子相容剂。

[0016]作为优选方案，所述聚合的方法为本体聚合、溶液聚合或悬浮聚合。

[0017]作为优选方案，所述共聚物与SAM的比例为1:1～1:9。

[0018]本发明采用苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(SG)和苯乙烯-马来酸酐-丙烯腈共聚物(SAM)熔融状态下反应，制备出PS-g-SAM结构聚合物作为ABS-HIPS的相容剂，基于长链接枝的大分子结构，利用SAM分子链和ABS相中AS相容，苯乙烯环氧共聚物链段与聚苯乙烯相容的特点，使得大分子相容剂能有效的提高ABS、HIPS之间的相容性。

[0019]本发明的有益结果在于：采用反应方式得到具有反应性环氧基团的聚苯乙烯链段，通过一步反应熔融共混即可得到两亲的大分子相容剂，制备工艺简单，且较好调节相容剂中聚苯乙烯链段与SAM链段的比例，可以适用于多种比例的ABS/HIPS共混体系。

从实验结果表明，该相容剂有明显的增容效果。

具体实施方式
[0020]下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。

以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。

应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。

这些都属于本发明的保护范围。

[0021]实施例1
[0022]按以下比例准备原料，聚合方法为溶液聚合
[0023]
[0024]将偶氮二异丁腈溶于苯乙烯中，然后加入甲基丙烯酸缩水甘油酯，混合均匀后导
入烧瓶中，再倒入45ml干燥后的甲苯，加入磁子，接上球形冷凝管，抽真空，氮气保护。

控制反应温度为90℃，通入冷凝水，反应时间为12h。

取80ml乙醇进行沉淀，待沉淀静置后，去除上层液体，得到底层沉淀，加入50ml二氯甲烷进行二次溶解。

待完全溶解后，将溶液缓缓滴入80ml甲醇中，得到白色粉状沉淀后倒入布氏漏斗进行真空抽滤，得到白色沉淀后放入表面皿中，将产物放入真空干燥箱中干燥，温度设置为50℃。

[0025]将得到的共聚物与工业SAM，高速混合机机中混均匀，加到双螺杆挤出机中，挤出机温度设置在180℃-220℃之间，混合物在此温度下熔融反应。

经过挤出拉条、冷却造粒、干燥得到所需相容剂。

[0026]实施例2
[0027]按以下比例准备原料，聚合方法为悬浮聚合
[0028]
[0029]
[0030]3000ml三口瓶中加入1200ml脱盐水，升温至85℃，加入6g聚乙烯醇，启动搅拌，直到聚乙烯醇完全溶解。

按比例量取甲基苯乙烯、丙烯酸缩水甘油酯、过氧化二苯甲酰，混合均匀后加入三口瓶，反应7h后停止反应。

用热脱盐水充分洗涤，除去表面附着的分散剂和单体，然后干燥备用。

[0031]将得到的共聚物与工业SAM，高速混合机机中混均匀，加到双螺杆挤出机中，挤出机温度设置在180℃-220℃之间，混合物在此温度下熔融反应。

经过挤出拉条、冷却造粒、干燥得到所需相容剂。

[0032]实施例3
[0033]按以下比例准备原料，聚合方法为本体聚合
[0034]
[0035]将苯乙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、过氧化二苯甲酰按比例称好，混合均匀倒入三颈瓶中，抽真空通入氮气保护，通冷凝水，油浴加热到80℃，反应1h，在转入60℃的水浴中反应12h，得到聚合物。

[0036]将得到的共聚物与工业SAM，高速混合机机中混均匀，加到双螺杆挤出机中，挤出机温度设置在180℃-220℃之间，混合物在此温度下熔融反应。

经过挤出拉条、冷却造粒、干燥得到所需相容剂。

[0037]实施例4
[0038]按以下比例准备原料，聚合方法为悬浮聚合
[0039]
[0040]3000ml三口瓶中加入1200ml脱盐水，升温至75℃，加入7g聚乙烯醇，启动搅拌，直到聚乙烯醇完全溶解。

按比例量取乙基苯乙烯、丙烯酸缩水甘油酯、过氧化二苯甲酰，混合均匀后加入三口瓶，反应6h后，升温到95℃反应1小时，然后停止反应。

用热脱盐水充分洗涤，除去表面附着的分散剂和单体，然后干燥备用。

[0041]将得到的共聚物与工业SAM，高速混合机机中混均匀，加到双螺杆挤出机中，挤出机温度设置在180℃-220℃之间，混合物在此温度下熔融反应。

经过挤出拉条、冷却造粒、干燥得到所需相容剂。

[0042]对比例1
[0043]选用有报道用于ABS/HIPS合金的大分子相容剂嵌段共聚物SBS(C001)，以及本专利所提方法制备的相容剂C002(按实施例2制备所得)与C003(按实施4制备所得)。

选择镇江奇美的ABS(牌号：PA757)与上海赛科HIPS(牌号：622P)，按照7:3的质量比，添加相容剂3wt％，在双螺杆挤出机中在200-220摄氏度下挤出造粒，然后按照ASTM标准注塑测试样品。

测试合金的机械性能，结果如下表所示：
[0044]
C001C002C003
弯曲强度MPa435560
弯曲模量MPa206322032221
拉伸强度Mpa415152
IZOD缺口冲击强度J/m90131143
[0045]本发明所制备的ABS/HIPS相容剂能有效提高ABS和HIPS之间的相容性，从而改善了合金的力学性能。

[0046]以上对本发明的具体实施例进行了描述。

需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。