高光澤PS的影響因素

薄文海，李永華，寧凱軍

(金發(fā)科技股份有限公司，廣東 廣州，510520)

高光澤PS的影響因素

薄文海，李永華，寧凱軍

(金發(fā)科技股份有限公司，廣東 廣州，510520)

研究了不同的樹脂和助劑在高抗沖聚苯乙烯(HIPS)和通用級(jí)聚苯乙烯(GPPS)中對(duì)光澤度的影響。主要比較了GPPS、低分子量SBS和液體聚丁二烯對(duì)高光HIPS光澤度的影響，另外還研究了K樹脂、低分子量SBS和液體聚丁二烯對(duì)GPPS光澤度的影響。結(jié)果表明通過(guò)液體聚丁二烯與K樹脂復(fù)配可以提高GPPS的沖擊性能。

高抗沖聚苯乙烯;光澤度

隨著人們生活水平的提高，高光澤的家電產(chǎn)品越來(lái)越受到人們的歡迎，特別是在平板電視機(jī)領(lǐng)域高光澤外殼的電視已經(jīng)成為市場(chǎng)的主流產(chǎn)品。高光澤外殼目前主要有兩種生產(chǎn)工藝，一種是采用普通HIPS或者ABS樹脂生產(chǎn)后噴涂高光澤的紫外油漆，此法對(duì)設(shè)備要求低，但是工藝復(fù)雜。另外一種生產(chǎn)工藝是采用高光澤樹脂直接注射外殼，此法工藝簡(jiǎn)單，但是對(duì)原料和模具要求較嚴(yán)格。本人主要針對(duì)后一種所用原料進(jìn)行研究。目前高光澤樹脂在家電市場(chǎng)有著非常好的市場(chǎng)前景。目前市場(chǎng)上高光樹脂原料主要有高光澤ABS、高光澤ABS/PMMA合金樹脂［1］、高光澤PC樹脂、高光澤PP和高光澤HIPS樹脂。

高抗沖聚苯乙烯(HIPS)是經(jīng)過(guò)聚丁二烯橡膠改性的聚苯乙烯塑料，由于容易注射成型和擠出成型，以及相對(duì)低廉的價(jià)格和較理想的應(yīng)用性能，在家電產(chǎn)品、信息產(chǎn)品、食品包裝、玩具以及文具等方面有著廣泛的應(yīng)用，是熱塑性塑料市場(chǎng)中最常用的塑料原料之一。［2］

普通高抗沖聚苯乙烯的光澤度低于ABS，即便是高光澤的HIPS與ABS相比也有差距。本文研究了不同的樹脂和助劑在高抗沖聚苯乙烯和通用聚苯乙烯樹脂中對(duì)光澤度的影響。

1 原料、設(shè)備及性能測(cè)試

1.1 原料

高光澤HIPS 1180，陶氏化學(xué);液體聚丁二烯，北京燕化;K樹脂，菲利浦公司;SBS604，LG化學(xué);通用級(jí)聚苯乙烯GPPS，上海賽科。

1.2 設(shè)備

TSE－35A型同向雙螺桿擠出機(jī)，南京瑞亞公司;CJ80M3V型注射機(jī)，震德注射機(jī)廠。

1.3 試樣制備

將樹脂及各種助劑按配方經(jīng)高速混合機(jī)混合后送入雙螺桿擠出機(jī)中，在一定的溫度下進(jìn)行熔融、共混、擠出和造粒。所得粒料在鼓風(fēng)烘箱中干躁后，由注射機(jī)注射成各種標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試樣條。

1.4 物理機(jī)械性能的測(cè)試

將樣片在23℃相對(duì)濕度為50%條件下放置48小時(shí)后測(cè)試，采用測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)如下:

光澤度:ASTM D2457塑料薄膜和薄板鏡面光澤測(cè)試方法;

懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度:ISO 180塑料－懸臂梁沖擊強(qiáng)度的測(cè)試方法。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 影響光澤度主要機(jī)理

普通改苯材料中的橡膠尺寸一般在1～2微米，橡膠尺寸大小是決定材料光澤度的主要因素，材料中的橡膠尺寸越小光澤度越高，透明材料中橡膠尺寸非常小，其光澤度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于同類非透明材料。透明的GPPS光澤度高于HIPS，這是因?yàn)镚PPS中無(wú)橡膠，而HIPS中含有8%左右的聚丁二烯橡膠。

2.2 高光HIPS樹脂改性后對(duì)光澤度的影響

目前高光的聚苯乙烯主要有GPPS、K樹脂、高光HIPS，表1高光PS樹脂為基料的材料改性值。

表1 液體聚丁二烯對(duì)高光PS樹脂的改性Table1 Modification of high gloss PS with liquid PB

從表1可以看出加入液體聚丁二烯對(duì)光澤度無(wú)提高，2#、3#和 4#樣品的 60°都低于 1#空白樣，但是沖擊強(qiáng)度有小幅提高。液體聚丁二烯為分子量為2000的丁二烯聚合物。產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因可能是液體聚丁二烯的加入沒(méi)有本質(zhì)上改變1180橡膠尺寸分布，所以對(duì)材料的光澤度無(wú)提高。

表2 GPPS對(duì)高光PS樹脂的改性Table 2 Modification of high gloss PS with GPPS

從表2可以看出加入GPPS樹脂后復(fù)合料的沖擊強(qiáng)度有大幅下降，光澤度也沒(méi)有大幅改善。產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因可能是GPPS樹脂的加入沒(méi)有本質(zhì)上改變1180橡膠尺寸分布，所以對(duì)材料的光澤度無(wú)提高。SBS604是分子量為2萬(wàn)左右的聚合物，不適合做改性用，目前主要用于做透明改苯，但是其透明度比GPPS相比差很多。2#加入少量的橡膠SBS604對(duì)沖擊無(wú)提高，產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因可能是SBS604的分子量偏低，對(duì)改善沖擊無(wú)幫助。

表3 GPPS與橡膠對(duì)高光PS樹脂的改性Table 3 Modification of high gloss PS with GPPS＆SBS

從表3可以看出液體聚丁二烯與GPPS樹脂混合使用對(duì)光澤度沒(méi)有提高，加入超過(guò)40%的GPPS后加入少量的液體聚丁二烯和低分子量的SBS604對(duì)沖擊強(qiáng)度沒(méi)有提高。

2.3 GPPS樹脂改性后對(duì)光澤度的影響

GPPS是光澤度很高的產(chǎn)品，在透明材料市場(chǎng)有著很大的應(yīng)用，表4，表5分別為SBS604、K樹脂和液體聚丁二烯的改性實(shí)驗(yàn)配方。

表4 透明SBS對(duì)GPPS樹脂的改性Table 4 Modification of GPPS with transparent SBS

從表4可以看出透苯GPPS的光澤度很高，但是其沖擊強(qiáng)度較低，這樣限制了其使用范圍，對(duì)其改性的主要目的是提高其缺口沖擊強(qiáng)度，盡量保持其光澤度。從表4可以看出3#和4#樣的SBS604加入量大于10%后，材料的沖擊強(qiáng)度可以達(dá)到5.6以上，但是其光澤度下降較多，80°的光澤度已經(jīng)低于70，沒(méi)有實(shí)用價(jià)值。由于加入的SBS604在4%，2#和5#樣的光澤度好于3#和4#樣品。5#樣除加入4%的SBS604后還加入10%的K樹脂，只是缺口沖擊略高于2#樣品，各角度的光澤度低于2#樣品。

表5 液體聚丁二烯對(duì)GPPS樹脂的改性Table 5 Modification of GPPS with liquid PB

從表5可以看出，加入3% ～8%的液體聚丁二烯后材料的沖擊強(qiáng)度并沒(méi)有提高，3#由于加入8%的液體聚丁二烯，其沖擊強(qiáng)度下降最大，降幅從3.6 kJ/m2到 2.4 kJ/m2達(dá)到 30%。1#加入了 3%SBS604后其60°的光澤度低于其它對(duì)比樣，這說(shuō)明SBS604的橡膠分子量相比液體聚丁二烯的分子量大，橡膠的尺寸大，材料的光澤度下降較多。4#樣品除加入4%的液體聚丁二烯外還加入10%的K樹脂后，其光澤度好于其它對(duì)比樣，其沖擊強(qiáng)度也略高于其它樣品，K樹脂的改性效果好于SBS604。

3 結(jié)論

1)使用GPPS、低分子量SBS604和液體聚丁二烯對(duì)高光HIPS改性后光澤度無(wú)提高。

2)使用低分子量SBS604對(duì)GPPS改性后光澤度下降較多，加入4%以上就可以提高GPPS的懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度。

3)使用低分子量液體聚丁二烯對(duì)GPPS改性后光澤度下降較少，但是加入3%以上后GPPS的懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度下降較多。

4)K樹脂與液體聚丁二烯混合使用對(duì)GPPS改性后光澤度下降較少，GPPS的懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度有較大提高，具有實(shí)用價(jià)值。

［1］陳振喜，吳水珠，等.防刮傷高光ABS/PMMA合金的制備及其性能探討［J］.塑料科技，2010，38(1):62－65.

［2］張知先.合成樹脂與塑料牌號(hào)手冊(cè)(下冊(cè))，第三版.［M］.北京:科學(xué)出版社，2006:1－2.

Affecting Factors of High Gloss in PS

BO Wen-hai，Li Yong-hua，Ning Kai-jun
(Kingfa Scientific and Technical Co.Ltd.，Guangzhou 510520，Guangdong，China)

The affecting factors of resin and additives on High Gloss in HIPS and PS has been studied.The comparison of GPPS，low molecular weight SBS and liquid PB on high gloss was tested in HIPS.The study of K resin，low molecular weight SBS and liquid PB on high gloss was tested in GPPS too.The results show that K resin and liquid PB compound can raise the impact property of GPPS.

high impact polystyrene;gloss

TQ 325.2

2011－09－13