本发明涉及一种反应挤出法聚丙烯/聚苯醚合金材料及其制备方法，属于高分子材料及其成型加工领域。
背景技术：
聚丙烯材料具有优异的力学性能、优异的加工性能以及环保可回收等优势，但是聚丙烯材料的缺陷在于收缩率大，尺寸稳定性差，在负荷下耐热性差，表面耐磨性差。
聚苯醚材料具有刚性高、耐热性好、耐磨等优点，但是聚苯醚材料容易发生应力开裂、缺口冲击强度差，同时熔体粘度高，加工成型性能极差。
为了克服聚丙烯和聚苯醚两种材料各自的缺陷，最简单的就是采用共混方式使二者形成合金，从而扬长避短，但是聚丙烯为半结晶材料，聚苯醚为非晶材料，两者相容性极差。传统的两种不相容高聚物合金的制备方法是添加相容剂来改善二者的相容性，但是目前市场上并没有聚丙烯/聚苯醚共混相容剂。
本发明创新性的采用双阶挤出机来制备聚丙烯/聚苯醚合金材料，其中第一阶双螺杆挤出机进行聚丙烯和苯乙烯单体的反应挤出，反应产物为聚丙烯接枝苯乙烯，由于聚苯乙烯与聚苯醚的相容性非常好，因此第一阶形成的聚丙烯接枝苯乙烯就是聚丙烯/聚苯醚合金的优异相容剂；在第二阶挤出机加入聚丙烯和聚苯醚进行物理共混，在第一阶反应挤出形成的相容剂作用下，二者形成性能优异的合金材料。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种反应挤出法聚丙烯/聚苯醚合金材料及其制备方法，以克服现有技术存在的缺陷，满足汽车以及家电行业发展的需要。
为了达到上述目的，本发明提供了一种反应挤出法聚丙烯/聚苯醚合金材料及其制备方法，其特征在于，由以下以重量百分数计的组分组成：
苯乙烯单体1-5%；
聚丙烯88.6-43.0%；
聚苯醚15-35%；
增韧剂5-15%；
自由基引发剂0.1-0.5%；
热稳定剂0.2-1.0%；
加工助剂0.1-0.5%。
优选地，所述的聚丙烯选用熔体流动速率为1～100g/10min的均聚pp、共聚pp或其混合物；
优选地，所述的自由基引发剂为偶氮化合物和过氧化物类自由基引发剂中的一种或其混合物；
优选地，所述的增韧剂选自氢化乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物、乙烯-α-乙烯-辛烯共聚物、三元乙丙胶的一种或其混合物；
优选地，所述的热稳定剂选自酚类、亚磷酸酯类、硫代酯的复合物类中的一种或其混合物；
优选地，所述的加工助剂选自低分子酯类、金属皂类、硬脂酸复合酯类、酰胺类等的一种或其混合物；
本发明还提供了上述反应挤出法聚丙烯/聚苯醚合金材料及其制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
将自由基引发剂溶入苯乙烯单体溶液，通过高压柱塞计量泵注入长径比为56:1的第一阶全程密封反应型双螺杆挤出机，与一部分聚丙烯进行接枝反应，挤出机螺筒温度从加料口至口末端温度设置在30～220℃之间。在第一阶挤出机内部高温下以及螺纹元件的剪切分散作用下，苯乙烯单体、聚丙烯树脂在自由基引发剂的作用下发生接枝共聚反应，反应生成聚丙烯为主链，聚苯乙烯为侧链的接枝共聚物。
将聚苯醚、剩余聚丙烯、增韧剂、热稳定剂、加工助剂加入第二阶双螺杆挤出机，第二阶双螺杆挤出机的长径比为40:1，在第二阶挤出机内，聚丙烯、聚苯醚以及增韧剂在第一阶反应生成的相容剂的作用下进行共混挤出造粒，各个温度段设置为240～290℃，最终得到成品材料。
本发明采用双阶挤出机生成聚丙烯/聚苯醚合金，其中第一阶挤出机进行反应挤出，第二阶挤出机进行物理共混，巧妙解决了聚丙烯/聚苯醚合金材料的相容性问题。
本发明提供的材料兼具聚丙烯和聚苯醚材料的优点，具有高刚性、高耐热、高冲击的特点，拉伸强度≥25mpa，断裂伸长率≥50%，弯曲模量≥2000mpa，23℃缺口冲击强度≥15kj/m2，热变形温度（0.45mpa）≥130℃，完全满足汽车行业和家用电器行业对材料的要求。
1.一种反应挤出法聚丙烯/聚苯醚合金材料及其制备方法，其特征在于，由以下以重量百分数计的组分组成：
苯乙烯单体1-5%；
聚丙烯88.6-43.0%；
聚苯醚15-35%；
增韧剂5-15%；
自由基引发剂0.1-0.5%；
热稳定剂0.2-1.0%；
加工助剂0.1-0.5%。
2.如权利要求1所述的一种反应挤出法聚丙烯/聚苯醚合金材料及其制备方法，其特征在于，所述的聚丙烯选用熔体流动速率为1～100g/10min的均聚pp、共聚pp或其混合物。
3.如权利要求1所述的一种反应挤出法聚丙烯/聚苯醚合金材料及其制备方法，其特征在于，所述的自由基引发剂为偶氮化合物和过氧化物类自由基引发剂中的一种或其混合物。
4.如权利要求1所述的一种反应挤出法聚丙烯/聚苯醚合金材料及其制备方法，其特征在于，所述的增韧剂选自氢化乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物、乙烯-α-乙烯-辛烯共聚物、三元乙丙胶的一种或其混合物。
5.如权利要求1所述的一种反应挤出法聚丙烯/聚苯醚合金材料及其制备方法，其特征在于，所述的热稳定剂选自酚类、亚磷酸酯类、硫代酯的复合物类中的一种或其混合物。
6.如权利要求1所述的一种反应挤出法聚丙烯/聚苯醚合金材料及其制备方法，其特征在于，所述的加工助剂选自低分子酯类、金属皂类、硬脂酸复合酯类、酰胺类等的一种或其混合物。
7.权利要求1所述的一种反应挤出法聚丙烯/聚苯醚合金材料及其制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
将自由基引发剂溶入苯乙烯单体溶液，通过高压柱塞计量泵注入长径比为56:1的第一阶全程密封反应型双螺杆挤出机，与一部分聚丙烯进行接枝反应，挤出机螺筒温度从加料口至口末端温度设置在30～220℃之间。在第一阶挤出机内部高温下以及螺纹元件的剪切分散作用下，苯乙烯单体、聚丙烯树脂在自由基引发剂的作用下发生接枝共聚反应，反应生成聚丙烯为主链，聚苯乙烯为侧链的接枝共聚物。
将聚苯醚、剩余聚丙烯、增韧剂、热稳定剂、加工助剂加入第二阶双螺杆挤出机，第二阶双螺杆挤出机的长径比为40:1，在第二阶挤出机内，聚丙烯、聚苯醚以及增韧剂在第一阶反应生成的相容剂的作用下进行共混挤出造粒，各个温度段设置为240～290℃，最终得到成品材料。
本发明采用双阶挤出机生成聚丙烯/聚苯醚合金，其中第一阶挤出机进行反应挤出，第二阶挤出机进行物理共混，巧妙解决了聚丙烯/聚苯醚合金材料的相容性问题。
本发明提供的材料兼具聚丙烯和聚苯醚材料的优点，具有高刚性、高耐热、高冲击的特点，拉伸强度≥25mpa，断裂伸长率≥50%，弯曲模量≥2000mpa，23℃缺口冲击强度≥15kj/m2，热变形温度（0.45mpa）≥130℃，完全满足汽车行业和家用电器行业对材料的要求。