本發(fā)明涉及一種新的高分子材料改性劑及其制備方法，尤其是涉及一種聚苯乙烯材料改性劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚苯乙烯(PS)為無毒、無臭、無色的透明顆粒，是一種似玻璃狀的脆性熱塑性樹脂材料，具有透明、廉價、剛性、絕緣、印刷性好及易加工成型等優(yōu)點，廣泛用于輕工市場，日用裝璜，照明指示和包裝等方面，是當(dāng)今廣泛應(yīng)用的大品種合成樹脂之一。在電氣方面更是良好的絕緣材料和隔熱保溫材料，可以制作各種儀表外殼、燈罩、光學(xué)化學(xué)儀器零件、透明薄膜、電容器介質(zhì)層等。這種傳統(tǒng)的聚苯乙烯的制品具有極高的透明度，透光率可達90％以上，電絕緣性能好，易著色，加工流動性好，剛性好及耐化學(xué)腐蝕性好，價格低廉等優(yōu)點，聚苯乙烯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較高(約為80-100℃)，因而質(zhì)脆，易產(chǎn)生應(yīng)力脆裂。
目前，為了提高聚苯乙烯的抗沖性能，增加其韌性，聚苯乙烯與彈性體以共聚或共混的方式形成了抗沖擊聚苯乙烯(IPS)，典型的有苯乙烯-丁二烯共聚物(SBS)或者加氫苯乙烯-丁二烯共聚物(SEBS)。這種增韌劑合成復(fù)雜，成本較高。
聚有機硅氧烷是目前耐低溫最好的彈性體材料，其主鏈Si-O鍵不僅鍵能高而且柔順性好，典型的聚二甲基硅氧烷的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度達到-127℃。少量的聚二甲基硅氧烷就能明顯提高聚苯乙烯的抗沖性和韌性。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的，就是為了解決上述問題而提供一種聚苯乙烯抗沖增韌改性劑及其制備方法。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：
本發(fā)明提供一種聚苯乙烯抗沖增韌改性劑，其特征在于具有以下化學(xué)結(jié)構(gòu)：
R1O[Si(CH3)2O]x[SiH(CH3)O]y[SiR2(CH3)O]z[Si(C6H5)(CH3)O]mR1
其中，R1為-H、-CH3、-C6H5、-(CH＝CH2)；R2為-H、-CH3、-C6H5、-CH2CH2CF3、-CH＝CH2或-CH2CH2CN；x為0～5000的整數(shù)；y為0～1000的整數(shù)；z為0～5000的整數(shù)；m為10～1000的整數(shù)。
本發(fā)明提供的一種聚苯乙烯抗沖增韌改性劑的制備方法，包括以下步驟：
以含氫聚硅氧烷為原料，在催化劑作用下將苯乙烯通過硅氫加成反應(yīng)一步法接枝到聚硅氧烷分子鏈上。
上述的含氫聚硅氧烷具有下列結(jié)構(gòu)：
R1O[Si(CH3)2O]x[SiH(CH3)O]y[SiR2(CH3)O]zR1
其中，R1為-H、-CH3、-C6H5、-(CH＝CH2)；R2為-H、-CH3、-C6H5、-CH2CH2CF3、-CH＝CH2或-CH2CH2CN；x為0～5000的整數(shù)；y為10～1000的整數(shù)；x為0～5000的整數(shù)。
上述的催化劑為第八族過渡金屬元素Pt、Pd、Rh、Ni的氧化物、氯化物和配合物中至少一種。
上述的硅氫化反應(yīng)溫度為20～150℃。
本發(fā)明提供的聚苯乙烯抗沖增韌改性劑主鏈含有耐高低溫、耐候性優(yōu)良的硅氧鍵，添加少量即可有明顯的抗沖增韌效果，側(cè)鏈含有大量的苯乙基，能夠與聚苯乙烯有良好的相容性，使有機硅改性劑能良好的分散到聚苯乙烯中，因而對聚苯乙烯的機械強度、透明性、絕緣性等影響較小，是一種理想的抗沖增韌改性劑。
具體實施方式
下面將結(jié)合實施例，對本發(fā)明作進一步說明。
實施例1
將10kg含氫硅氧烷(商品名：低含氫硅油；牌號：FSIR-205K，生產(chǎn)廠商：句容市福賽爾高新材料有限公司；規(guī)格：氫含量0.1wt％，粘度5000cs,結(jié)構(gòu)式(CH3)3SiO[Si(CH3)2O]600[SiH(CH3)O]38Si(CH3)3)和1kg苯乙烯(上海永銘化工有限公司，純度99.9％)加入到帶有氮氣保護、控溫、抽真空和攪拌功能的反應(yīng)器中，通氮氣30min，溫度升高至100℃，開啟攪拌，加入20mL氯鉑酸(H2PtCl6)溶解在四氫呋喃中所產(chǎn)生的配合物(含鉑量0.2％)作為催化劑，反應(yīng)5h，抽真空脫除未反應(yīng)的聚苯乙烯，出料，產(chǎn)率為99％。
實施例2
將10kg含氫硅氧烷(商品名：中含氫硅油；牌號：FSIR-213K，生產(chǎn)廠商：句容市福賽爾高新材料有限公司；規(guī)格：氫含量0.5wt％，粘度3000cs,結(jié)構(gòu)式(CH3)2(CH＝CH2)SiO[Si(CH3)2O]340[SiH(CH3)O]170Si(CH＝CH2)(CH3)2)和5kg苯乙烯(上海永銘化工有限公司，純度99.9％)加入到帶有氮氣保護、控溫、抽真空和攪拌功能的反應(yīng)器中，通氮氣10min，溫度升高至80℃，開啟攪拌，加入加入2mL雙封頭-鉑絡(luò)合物(由乙烯基雙封頭與氯鉑酸在120℃下回流1h，濾掉沉淀洗滌至中性，得到含鉑量為2wt％)，反應(yīng)5h，抽真空脫除未反應(yīng)的聚苯乙烯，出料，產(chǎn)率為98％。
將10kg含氫氟硅氧烷(商品名：低含氫氟硅油；牌號：FSIR-255K，生產(chǎn)廠商：句容市福賽爾高新材料有限公司；規(guī)格：氫含量0.1wt％，粘度5000cs,結(jié)構(gòu)式H(CH3)2SiO[Si(CH3)(CH2CH2CF3)O]300[SiH(CH3)O]30Si(CH3)2H)和5kg苯乙烯(上海永銘化工有限公司，純度99.9％)加入到帶有氮氣保護、控溫、抽真空和攪拌功能的反應(yīng)器中，通氮氣10min，溫度升高至80℃，開啟攪拌，加入20ml氯鉑酸(H2PtCl6·6H2O)溶解在異丙醇中所產(chǎn)生的配合物(含鉑量0.2％)反應(yīng)5h，抽真空脫除未反應(yīng)的聚苯乙烯，出料，產(chǎn)率為98％。
將實施例中的聚苯乙烯抗沖增韌改性劑按照5％和10％加入到聚苯乙烯(泉州方興，GPPS635)中，混合均勻后注塑得到板材，按照ASTM D638、ASTM D256和ASTM D790進行拉伸強度、沖擊強度和彎曲強度的測試，結(jié)果如下：
結(jié)果表明，添加了按本發(fā)明實施例所制備的抗沖增韌改性劑之后，與普通聚苯乙烯相比，盡管拉伸強度和彎曲強度略有下降，但是沖擊強度大幅上升。說明本發(fā)明提供的聚苯乙烯抗沖改性劑及制備方法具有可行性。
以上實施例僅供說明本發(fā)明之用，而非對本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以作出各種變換或變型，因此所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)該屬于本發(fā)明的范疇，應(yīng)由各權(quán)利要求所限定。