[发明专利]具有高热稳定性的接枝橡胶胶乳的制备及凝结方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备接枝橡胶胶乳的方法，更确切而言，涉及一种接枝橡胶胶乳的制备和凝结方法，所述接枝橡胶胶乳具有优异的热稳定性，而不使用额外的热稳定剂，并且在应用到螺杆型脱水机中具有提高的效率。

背景技术

如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯(MBS)和丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯(ASA)等的橡胶增强树脂通过由乳液聚合反应制备橡胶增强胶乳、凝结和干燥为粉末而制备。制得的粉末与如苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)、聚氯乙烯(PVC)和聚碳酸酯(PC)等的树脂一起加入到挤出机中，形成制粒的初级过程和注射颗粒的第二过程。此时，通常优选向第一过程的挤出机中加入含水量低于1％的橡胶增强粉末。

在一些情况下，所述橡胶增强胶乳不干燥而凝结以制备含水的粉末。这种粉末置于挤出机中，并且在其中除去所述粉末中的水分。然后，所述粉末与如苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)、聚氯乙烯(PVC)和聚碳酸酯(PC)等的树脂混合以制粒。此时，所述橡胶增强树脂粉末中的含水量约为30％。如果所述含水量高于此，则延长了脱水器中的除水过程，导致产品质量的偏差及生产率的降低。

因此，当含水的粉末置于挤出机时，有必要使含水量减到最少以提高生产率。但是，常规的离心脱水在使含水量最小化中有局限性。

为克服上述问题，提出一个替代方法，即，使用螺杆型脱水机降低含水量。但是，这种情况下，需要额外的高温-高压过程，导致树脂的热稳定性下降及树脂的进一步变形。

因此，在橡胶增强树脂生产工业中，除了提高产品质量外，使橡胶增强树脂的生产率最大化以增加价格竞争力也是重要的。

作为提高橡胶增强树脂的生产率的方法，已提出了提高挤出生产率的方法。具体地，考虑到增加的各主要和次要组分的含量，增加装在挤出机中各主要和次要组分的量，并上调挤出机中的螺杆每分钟转数和温度，以增加排出的树脂。如果需要，可以使用特殊设计的螺杆以加强组分的混合过程。

由于橡胶颗粒的可靠分散度使增加挤出生产率的这一方法有利于增加生产率和提高包括冲击强度的性质，但是由于高剪切力导致增加树脂的摩擦力并由于提高的温度加速了热降解而使该方法具有热稳定性降低的缺点。由于热降解引起的热稳定性的降低导致最终产品颜色变化。即使颜色变化不明显，在注射的第二过程中也会导致颜色变化和光泽减少，使产品出现偏差。

为解决上述问题，并使生产率最大化，必须从根本上提高由乳液聚合反应制备的树脂的热稳定性，同时需要研究在该过程中提高热稳定性的方法。

提高由乳液聚合反应制备的树脂的热稳定性的常规方法集中在形成壳的接枝聚合反应上，尤其是在使用具有核-壳结构的橡胶增强树脂的情况，并且其次集中在抗氧化剂的选择和引入方法上，以防止树脂被凝结和干燥过程中的热历史所氧化。除此以外，挤出过程中确保热稳定性的常规方法通常集中在通过加入热稳定剂或润滑剂使过程中树脂与桶体之间的摩擦力最小化上。

但是，根据所需的挤出生产率，上述常规方法的效果有缺点。即，为了确保提高生产率前后的产品的等同质量，必须过量加入抗氧化剂或必须加入多种润滑剂或如果使用一种润滑剂，其使用量必须过量。因此，会改变机械性质和外观，同时明显降低价格竞争力。

发明内容

为克服常规方法中的问题，本发明的目的是提供一种制备具有优异的热稳定性而不使用额外的热稳定剂，并且在应用到螺杆型脱水机中具有提高的效率的接枝橡胶胶乳的方法，以及所述接枝橡胶胶乳的凝结方法。

通过本发明的下述实施方式可以实现本发明的上述目的和其他目的。

为实现上述目的，本发明提供一种由聚合包括选自包含橡胶胶乳、芳香乙烯基化合物、乙烯基氰基化合物和丙烯酸酯化合物的组的一种或多种化合物的单体混合物而制备接枝橡胶胶乳的方法，其特征在于，在单体混合物的聚合反应转化率达到50％前，应用第一基于疏水(油溶性)过氧化物的聚合反应引发剂，以及在上述时间点后应用第二基于疏水过氧化物的聚合反应引发剂。

本发明也提供了一种所述接枝橡胶胶乳凝结的方法，其特征在于如下步骤：通过向所述接枝橡胶胶乳中加入金属盐引起的早期凝结；以及通过向上述凝结的胶乳中加入酸导致凝结和老化而引起的后期凝结。