摘要：文章提出在母粒載體上采用特制的接枝材料，并且采用HIPS為基材，有效解決了PS片材專用母粒相容性和著色力的技術(shù)關(guān)鍵問題，成功研制出了PS片材專用母粒。

關(guān)鍵詞：PS片材；專用母料；母粒載體；接枝材料

中圖分類號：TQ334.9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2009）01-0116-02

隨著塑料工業(yè)的迅猛發(fā)展，PS片材作為通用塑料中的一種原材料被廣泛地應(yīng)用于日用品、奶制品等包裝、汽車、建筑以及家用電器等行業(yè)，為了達(dá)到色彩、功能的多樣化需求，在生產(chǎn)過程中添加帶有顏色的母料是常用的一種方法，而PS片材與母料之間的相容性差，導(dǎo)致產(chǎn)品表面出現(xiàn)色點(diǎn)、色斑、流紋多、層裂等種種現(xiàn)象，而且還會影響到產(chǎn)品的二次加工性。另外，由于母料中帶有顏料，而母料與原材料相混合后，這種顏料就會分散到成品中去，如不采取一定的技術(shù)措施，顏料就很難均勻分散，以致產(chǎn)生顏色深淺不一，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量，而且還會使各部分收縮不均勻而產(chǎn)生翹曲的現(xiàn)象。故與PS片材相配套的高檔母料的開發(fā)對提高其產(chǎn)品質(zhì)量及拓寬使用領(lǐng)域起著重要的作用，所以PS片材專用母粒的開發(fā)刻不容緩。

根據(jù)PS片材專用母粒的技術(shù)性能要求，其研發(fā)的技術(shù)關(guān)鍵是：（1）解決產(chǎn)品表面色點(diǎn)、色斑、流紋多等現(xiàn)象；（2）解決?？诋a(chǎn)生析出物而導(dǎo)致產(chǎn)品表面劃痕、粗糙等，導(dǎo)致停機(jī)處理問題；（3）解決母粒與PS片材的相容性差問題，同時解決產(chǎn)品的粒徑大小不一、易凝聚等現(xiàn)象。

一、實驗部分

（一）主要原料

PS接枝材料、PS基材、分散劑、熱穩(wěn)定劑、抗紫外線劑（Tinuvin783）、抗氧劑（1681010）市售、抗紫外線劑（市售）、顏料（酞青藍(lán)、鈦白粉等）。

（二）實驗儀器設(shè)備

三輥混煉機(jī)、雙輥混煉機(jī)、密煉機(jī)、高混機(jī)、高速粉碎機(jī)、往復(fù)機(jī)、布斯機(jī)。

（三）PS專用母粒制備

1．接枝材料的制備。采用高密度聚乙烯（HDPE）作為被接枝單體，與馬來酸酐（MAH）酸性官能團(tuán)單體進(jìn)行接枝，在螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融反應(yīng)，由于極性的接枝單體特別是馬來酸酐在非極性的聚烯烴中的溶解度有限，因而實質(zhì)上這種接枝方法并非均相，大多數(shù)反應(yīng)體系存在有兩相，即溶有單體的聚合物相和單體相，而引發(fā)劑在兩相的單體中分配存在，與單體接觸的聚合物才有可能發(fā)生接枝反應(yīng)，所以兩者的用量、反應(yīng)溫度等因素都會影響到接技效果，因而兩者的比例、溫度是我們化了很多的精力與時間才獲得較為理想的效果；另外對于反應(yīng)設(shè)備——擠出機(jī)螺桿來說，其剪切引起的聚烯烴與反應(yīng)單體之間相界面的更新，使混合方式與混合強(qiáng)度直接影響到接枝反應(yīng)和其他副反應(yīng)，在一定范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)子和螺桿轉(zhuǎn)速的提高有利于提高接枝率，錐型雙螺桿擠出機(jī)使接枝率得到明顯提高。

2．HIPS為基材的選擇。由于聚烯烴品種繁多，對PS片材作為材料的制品中鮮有專用母料，由于各種母料具有一定的適用性，而且由于母料研制投入較大，因而其品種數(shù)量有限，所以缺乏針對性，與其他原材料之間相容性不夠。采用HIPS為基材，使產(chǎn)品應(yīng)用于PS片材制品中，針對性強(qiáng)，相容性好，解決了普通色母因母粒與PS片材相容性不佳而影響制品質(zhì)量等問題。

3．抗紫外線劑的選擇。由于高抗沖聚苯乙烯（HIPS）材料廣泛應(yīng)用于不同的戶外產(chǎn)品，在陽光的長期照射下，不僅會使顏色發(fā)生變化，而且會使性能發(fā)生改變，所以在高檔母粒中添加抗紫外線劑可以提高母粒的綜合性能，所們通過對比試驗，選用了性能更為穩(wěn)定的Tinuvin 783作為光穩(wěn)定劑。

（四）制備工藝

（五）性能測試

1.拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率及彈性模量按GB4455-94方法測定；

2.膜表面光學(xué)性能按ASTMD-2475-90方法測定；

3.厚度均勻性按DIN53370方法測定。

二、結(jié)果與討論

（一）PS片材專用母粒性能

在產(chǎn)品載體上采用了特制的接枝材料，增強(qiáng)了產(chǎn)品的相溶性和著色力，解決了普通母粒分散性能差而導(dǎo)致產(chǎn)品表面色點(diǎn)、色斑、流紋多等現(xiàn)象；提高了產(chǎn)品的二次加工性能，解決了?？诋a(chǎn)生析出物而使產(chǎn)品表面產(chǎn)生劃痕、粗糙等缺陷，導(dǎo)致停機(jī)處理等問題。

采用與應(yīng)用產(chǎn)品相匹配的基材，顏料通過預(yù)處理，解決了普通產(chǎn)品的粒徑粗細(xì)不一、易凝聚等現(xiàn)象，提高了產(chǎn)品的細(xì)度，解決了凝聚等問題。

產(chǎn)品應(yīng)用于PS片材制品中，針對性強(qiáng)，相容性好，解決了普通產(chǎn)品因母粒與PS片材相容性不佳而影響制品質(zhì)量等問題。

（二）PS片材專用母粒相容性

為了提高母粒中各種成份之間的相容性，通常在母粒中添加相容劑，以降低界面張力，增加界面粘結(jié)，而相容劑品種繁多，經(jīng)反應(yīng)后產(chǎn)生的成份非常復(fù)雜。目前，采用接枝材料作為相容劑是最多的一種方法，通過對聚烯烴接枝極性單體使其極性化，利用極性基團(tuán)的極性和反應(yīng)性，改善其性能上的不足，同時又可增加新的性質(zhì)，通過聚烯烴經(jīng)反應(yīng)擠出接枝物后制成的一種界面材料，這是一種高分子反應(yīng)偶聯(lián)劑，添加少量這種接枝相容劑，能極大地改善聚烯烴與尼龍（PA）、玻纖、滑石粉、碳酸鈣、氫氧化鋁、氫氧化鎂、木粉、云母等極性材料的相容性和界面親和性，形成均勻分散的熱力學(xué)穩(wěn)定體系，從而達(dá)到改善和提高產(chǎn)品性能的目的。

（三）PS片材專用母粒包覆技術(shù)

包覆可防止晶體表面和聚合物熔體的直接接觸，而且這種經(jīng)包覆的顏料能防止制品翹曲的出現(xiàn)。市場上最先出現(xiàn)的包覆型顏料是為聚烯烴注射成型再著色的酞菁藍(lán)，隨后出現(xiàn)了很多品種。包覆對剪切很敏感，如果剪切力過高包覆就會受到損害，晶體表面和聚合物熔體的直接作用就不可避免，而且翹曲將會重新發(fā)生。在對顏料進(jìn)行包覆處理中，我們采用EVA臘/和褐煤臘作為分散劑，通過多道生產(chǎn)工序進(jìn)行處理，主要是高速捏合、雙輥混煉、密煉等，其中顏料與分散劑的比例，融溶的溫度、物料在螺桿內(nèi)停留的時間都會對產(chǎn)品的質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響，通過對比試驗，選用最佳方案后，最后達(dá)到比較穩(wěn)定的效果。

（四）PS片材專用母粒細(xì)度

若結(jié)晶體較粗，導(dǎo)致細(xì)度不夠，添加到原材料中去，在反應(yīng)時不能很好地分散到制品中去，甚至產(chǎn)生凝聚等現(xiàn)象，使制品不夠細(xì)膩、表面光潔度不高，如這種母粒帶有顏料，則顏色也不會一致，甚至導(dǎo)致產(chǎn)品表面色點(diǎn)、色斑、流紋多等現(xiàn)象；如這種母粒帶有某種功能，則會使這種功能得不到正常發(fā)揮，甚至喪失，所以細(xì)度對產(chǎn)品的質(zhì)量起著重要的作用。采用與應(yīng)用產(chǎn)品相匹配的基材，顏料通過預(yù)處理，解決了普通產(chǎn)品的粒徑大小不一、易凝聚等現(xiàn)象，提高了產(chǎn)品的細(xì)度，解決了凝聚等問題。

三、結(jié)論

1．PS片材專用母粒配方合理，工藝路線可行，與PS片材相容性好，針對性強(qiáng)，質(zhì)量好。

2．研發(fā)PS片材專用母粒采用高密度聚乙烯(HDPE)作為被接枝單體，與馬來酸酐(MAH)酸性官能團(tuán)單體進(jìn)行接枝，是提高產(chǎn)品相容性的關(guān)鍵。

3．研發(fā)的PS片材專用母粒與國內(nèi)同類產(chǎn)品相比，綜合性能上具有明顯的市場競爭優(yōu)勢。由此表明PS片材專用母粒具有很廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。

參考文獻(xiàn)

[1]陳志軍，方少明．“功能母料”[J]．

[2]王仲文．“濃色母粒的開發(fā)與應(yīng)用”[J]．工程塑料應(yīng)用，1991，（4）．

作者簡介：周梅榮（1971- ），浙江諸暨人，浙江七色鹿色母有限公司工程師，研究方向：色母粒。