[发明专利]抗冲击改性组合物、其制备方法和包含其的制品

说明书

本文公开了抗冲击改性组合物，包含第一聚合物；和分散于所述第一聚合物中的第二聚合物；其中所述第一聚合物和所述第二聚合物在彼此存在下进行熔融聚合，在聚合之后彼此发生相分离；相互并不反应性结合；并且在聚合之前，所述第一聚合物的前体和所述第二聚合物的前体彼此可溶。本文中还公开了一种方法，包括第一单体和第二单体在彼此存在下进行熔融聚合从而形成第一聚合物和第二聚合物；其中所述第一单体和所述第二单体彼此可溶；其中第一聚合物和第二聚合物彼此发生相分离，所述第二聚合物分散于所述第一聚合物中；其中所述第一聚合物和所述第二聚合物并不彼此反应性结合。

技术领域

本公开涉及抗冲击改性组合物，涉及制备这些组合物的方法，并涉及包含其的制品。

背景技术

与聚合物的抗冲击改性有关的技术已经充分确立。该项技术的一个主要领域涉及使用软或橡胶颗粒生成先进的增韧聚合物材料(advanced toughened polymermaterial)。两种常见的商用橡胶增韧聚合物(rubber toughened polymer)是高抗冲击聚苯乙烯(HIPS)和丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)。这两种橡胶增韧聚合物都包含至少一种刚性相(聚苯乙烯)和弹性体(橡胶)相(聚丁二烯)。通过熔体共混和接枝聚合将丁二烯橡胶引入这两种材料中。举例而言，已经经过橡胶增韧的其它聚合物包括聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)，聚氯乙烯(PVC)，聚丙烯(PP)和环氧树脂。

这些材料的重要参数包括刚性相模量，橡胶相模量，橡胶颗粒尺寸，橡胶颗粒负载量，橡胶颗粒之间的距离，以及刚性相和橡胶相之间的附着力。对于这类材料而言，所述形态由嵌入更刚性的基质中的分散的橡胶颗粒构成。适合于有效的冲击性能的尺寸和浓度都是材料依赖性的。然而，对于广泛的系统已经确定了一般的浓度范围。通常而言，橡胶颗粒浓度据观察为1重量百分比(wt％)～20wt％。对于给定的浓度，所述粒径指示了所述颗粒间的距离。所述粒径也是材料依赖性的，但在区域尺寸(domain size)处于0.1微米(μm)～10μm的范围内时，大多数系统都会显示出最佳的性能。

已经充分确立的是软橡胶颗粒的正确分散能够显著提高聚合物断裂和失效时所吸收的能量。通过将所述失效模式从最初脆弱的模式改变成更具韧性(性质上，in nature)的模式而实现此目的。发生这种情况是因为所述颗粒使所述裂隙事件离域(delocalize)，释放所述裂纹尖端附近的静水应力(hydrostatic stress)，并使所述基质材料在更不受约束的应力状态下变形。在颗粒空化(cavitation)(缓解静水应力)之后，所述基质变形的微观机制包括裂纹，非弹性空隙生长(inelastic void growht)，剪切成带(shear banding)和断裂。

也已经证明的是，橡胶颗粒和相似尺寸的空隙表现出类似的增韧过程。这种结果表明除了橡胶颗粒分散之外，能够通过形成空隙而实现增韧。

由单体熔融聚合的聚合物材料(例如，阴离子聚合的聚酰胺)的抗冲击改性比其它常见聚合物更复杂。抗冲击改性剂经过选择使其与所述现有的聚合化学相容。然而，橡胶颗粒在熔融聚合材料中的分散已经完成，包括过程粘度增加、颗粒聚集和均匀颗粒分散的问题都会降低这些产品的耐久性(viability)。

因此，希望得到一种方法，藉此所述熔融聚合的聚合物材料能够经过适当地抗冲击改性，从而使其不会出现上述问题。

发明内容

本文公开了包含第一聚合物；和分散于所述第一聚合物中的第二聚合物的冲击改性组合物；其中所述第一聚合物和所述第二聚合物在彼此存在下进行熔融聚合，在聚合之后彼此发生相分离；并不相互反应性结合；并且其中在聚合之前所述第一聚合物的前体和第二聚合物的前体彼此可溶。

本文还公开了一种方法，包括第一单体和第二单体在彼此存在下进行熔融聚合从而形成第一聚合物和第二聚合物；其中所述第一单体和所述第二单体彼此可溶；其中所述第一聚合物和所述第二聚合物彼此发生相分离，所述第二聚合物分散于所述第一聚合物中；其中所述第一聚合物和所述第二聚合物并不彼此反应性结合。