[发明专利]一种高性能ASA接枝共聚物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高性能ASA接枝共聚物及其制备方法，先合成具有一定交联度的有机/无机硅‑聚氨酯‑丙烯酸酯的三元共聚物；再加入去离子水、乳化剂、无机引发剂、有机过氧化引发剂、交联剂二和丙烯酸酯单体得到PBA基础乳胶，形成胶核；再用苯乙烯和丙烯腈预混单体对胶核进行包覆，形成核壳，再经过乳胶凝聚、离心分离和干燥包装等过程，制得ASA接枝共聚物。本发明中制成的ASA接枝共聚物在抗冲性、耐热性、着色性、耐候性等方面表现出改善的性质能满足大多数应用领域，同时反映制备过程为常压、温度低、能耗低、单体转化率高、产品选择性高，经济效益好等优点。

技术领域

本发明涉及高端化工新材料技术领域，更具体的涉及一种高性能ASA接枝共聚物的制备方法。

背景技术

ASA接枝共聚物是丙烯酸酯交联橡胶(PBA)颗粒接枝苯乙烯-丙烯腈(SAN)而形成核壳结构，其中纳米核与壳之间化学键结合，交联的丙烯酸酯(PBA)橡胶核具有增韧作用，SAN壳层起到增容作用，调节壳层化学组成可以使其与多种树脂基体相容性大大增强，因而ASA胶粉作为“第二相”可与其他高分子材料，如聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)、聚酯(PBT)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等树脂共混制备高性能能PC/ASA、PVC/ASA、PBT/ASA、PMMA/ASA等合金。ASA综合了聚苯乙烯树脂的高光泽度、易加工性，丙烯腈树脂的机械性能、耐腐蚀性，以及丙烯酸酯橡胶优良的抗冲击性、耐候性及相容性等优点，是目前唯一在紫外线条件下长期使用既能保持色彩又保持机械性能的特种高分子新材料，使用寿命比高端ABS增加数倍，成本与普通级ABS相当，广泛用于汽车领域、电子电气领域、户外建材及门窗建材等领域。

要想得到性能满足要求的ASA树脂，第一步中丙烯酸酯胶乳粒径的控制和第二步中接枝率的提高非常关键。控制PBA胶乳粒径，以便胶核完全被包覆，提高接枝率，使ASA树脂胶粉具有优异的耐冲击性、着色性、流动性、耐候性和耐热性等性能，成为该领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种高性能ASA接枝共聚物及其制备方法，通过合成溶胶-凝胶二氧化硅填充的聚氨酯改性丙烯酸酯橡胶核，形成一种有机/无机硅-聚氨酯-丙烯酸酯的三元共聚物，再接枝包覆苯乙烯-丙烯腈，得到具有高冲击、高耐热、着色性、流动性、耐候性优异的ASA接枝共聚物。

本发明提供一种高性能ASA接枝共聚物，其特征是，先合成具有一定交联度的有机/无机硅-聚氨酯-丙烯酸酯的三元共聚物；再加入去离子水、乳化剂、无机引发剂、有机过氧化引发剂、交联剂二和丙烯酸酯单体得到PBA基础乳胶，形成胶核；再用苯乙烯和丙烯腈预混单体对胶核进行包覆，形成核壳，再经过乳胶凝聚、离心分离和干燥包装等过程，制得ASA接枝共聚物。

本发明提供一种高性能ASA接枝共聚物的制备方法，其特征是，包括以下步骤：

(1)向反应器中加入聚酯多元醇、交联剂一、催化剂、羟基丙烯酸酯，在110-120℃及真空度≥-0.09mPa条件下真空脱水2-3h，后降温至60-70℃，加入脂肪族多异氰酸酯，升温至80-85℃，反应2-3h，制得丙烯酸酯改性聚氨酯；

(2)在反应器中加入去离子水、乳化剂及丙烯酸脂改性聚氨酯，进行乳化，同时滴加配置好的预乳液，升温至80-85℃，反应1-2h，得到有机/无机硅-聚氨酯-丙烯酸酯的三元共聚物，其中，预乳液包括四烷氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、去离子水和乳化剂；

(3)将得到的有机/无机硅-聚氨酯-丙烯酸酯的三元共聚物加入装有搅拌器的反应器中，并加入去离子水、乳化剂、无机引发剂，搅拌并升温至50-60℃，再加入预先配制的混合单体，升温至80-90℃，反应3-4h，得到PBA基础乳胶，其中，混合单体包括有机过氧化引发剂、交联剂二和丙烯酸酯单体；