[发明专利]一种高增韧接枝共聚物的制备方法

说明书

本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种大粒径丙烯酸酯胶乳接枝氯乙烯的方法，特别涉及一种高增韧接枝共聚物的制备方法，通过该方法可得到显著改善增韧效果的氯乙烯接枝共聚物。该制备方法包括丙烯酸酯胶乳制备、胶乳扩径、氯乙烯接枝共聚。本发明的制备方法采用可溶性无机盐作扩径剂，用以附聚丙烯酸酯胶乳粒子而后进行氯乙烯悬浮聚合的接枝共聚物制备方法，采用本方法，可得到显著提高抗冲击性能的接枝共聚树脂。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种大粒径丙烯酸酯胶乳接枝氯乙烯的方法，特别涉及一种高增韧接枝共聚物的制备方法，通过该方法可得到显著改善增韧效果的氯乙烯接枝共聚物。

背景技术

纯聚氯乙烯(PVC)树脂具有脆性大、机械性能差的缺点，目前通常采用合成的抗冲改性剂与其共混和混炼，将抗冲改性剂充分分散到PVC树脂中去来加以克服。常见的抗冲改性剂如MBS(甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯)、ACR(丙烯酸酯共聚物)、CPE(氯化聚乙烯)等均是采用这种方法来改善聚氯乙烯树脂性能的。在微观下呈核壳型结构的增韧改性剂MBS、ACR树脂中，起主要作用的是核芯中的橡胶相成分，其交联度、粒子尺寸大小等因素决定了最终PVC树脂的增韧改性效果。将呈分散独立状态的橡胶粒子组分与氯乙烯直接接枝制备共聚型PVC树脂，不仅可维持橡胶组分在PVC树脂中的分散状态，而且有效保持橡胶对基体聚氯乙烯树脂的抗冲击效能。丙烯酸酯橡胶聚合物在分子结构上具有较少的双键等不稳定结构，在制造耐候性PVC树脂制品方面得到广泛应用，其增韧改性效果突出。如申请号CN201210256716.9的专利中提供了一种方法，先通过一步法制备具有交联结构的丙烯酸酯胶乳，继续向体系中补充滴加或不滴加丙烯酸酯单体，再将胶乳与氯乙烯悬浮接枝共聚，所得接枝共聚物相比改进了共聚树脂的抗冲性能和加工塑化性能。但由于丙烯酸酯胶乳是采用一步法制备，所得胶乳粒子粒度较小，虽然有补加单体聚合操作，但所占比例较小，粒径增加有限，因而最终共聚树脂的抗冲击性能并不突出。申请号CN201811177890.8的专利提出在使用保护性高分子溶胶的丙烯酸酯胶乳中加入水溶性强酸溶液，通过控制体系pH值将小粒径胶乳粒子附聚成大粒子，然后进行氯乙烯接枝共聚，从而制备得到高增韧的氯乙烯接枝共聚物。在附聚小粒径胶乳粒子过程中，体系pH值是关键因素，但胶乳pH值变化范围是一个极为敏感和窄小的区间，酸液扩散条件、温度变化等因素对胶乳粒径大小有很大影响，控制胶乳粒子粒径、维持胶乳体系稳定性难度较大，容易出现胶渣或破乳现象导致扩径失败而无法得到改进抗冲击效果的树脂。

发明内容

为有效控制丙烯酸酯胶乳粒径和维持胶乳体系稳定性，本发明提出了一种高增韧接枝共聚物的制备方法，采用可溶性无机盐作扩径剂，用以附聚丙烯酸酯胶乳粒子而后进行氯乙烯悬浮聚合的接枝共聚物制备方法，采用本方法，可得到显著提高抗冲击性能的接枝共聚树脂。

本发明是采用以下的技术方案实现的：

本发明提供了一种高增韧接枝共聚物的制备方法，包括如下步骤：

步骤(1)丙烯酸酯胶乳制备：

将含有100份丙烯酸酯类单体和0.01-10份交联性单体所组成的单体混合物与150-250份脱盐水、0.5-3.0份乳化剂、0.10-1.0份自由基热引发剂、0.01-0.3份强碱或碱性盐混合搅拌，并在50-80℃下反应，得到固含量25-40wt％数均粒径0.050-0.100μm的丙烯酸酯胶乳；

步骤(2)胶乳扩径：

将步骤(1)制得的丙烯酸酯胶乳稀释至固含量25-35wt％，在20-40℃范围内和搅拌条件下，加入浓度为5-10wt％、pH值4.0-6.0的无机盐水溶液，将丙烯酸酯胶乳粒子附聚扩径至数均粒径0.10-0.40μm；

步骤(3)氯乙烯接枝共聚：