[发明专利]一种耐候抗冲型改性剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种耐候抗冲型改性剂及其制备方法和应用，属于塑料改性技术领域。本发明首先合成丙烯酸丁酯种子胶乳，再进行丙烯酸丁酯的扩径，制得粒径适宜的橡胶胶乳，然后采用苯乙烯、丙烯腈和甲基丙烯酸酯类化合物进行接枝聚合，制得共聚胶乳，最后经凝聚、离心和干燥，制得ASA高聚物(即耐候抗冲型改性剂)。与原有常规改性相比，采用该高聚物改性的PVC树脂抗冲击性能能够提升20％以上，同时该高聚物其它性能不受影响。

技术领域

本发明涉及塑料改性技术领域，尤其涉及一种耐候抗冲型改性剂及其制备方法和应用。

背景技术

丙烯酸丁酯-苯乙烯-丙烯腈(ASA)高聚物是粒子设计概念下合成的具有典型软核硬壳结构的新型高分子聚合物，它是由丙烯腈、苯乙烯在丙烯酸酯橡胶上进行接枝共聚而制得的，其结构是橡胶相分散在SAN的连续相中形成“海岛”结构，而并非仅仅是三种组分的共聚物，除有显著的耐候性外，还具有以下特点：

(1)耐冲击性：在宽广温度范围内都保持较高的抗冲击强度；(2)机械强度：拉伸轻度、挠曲强度和刚性良好，而且这些性能间取得了均衡；(3)耐热性：在高温下强度不下降、不变形、热稳定性优良；(4)高的电绝缘性；(5)耐药品性：能耐碱、动物油、植物油；(6)具有非常好的着色性，可以染成各种鲜艳的颜色；(7)具有非常好的加工性能，可用通常的成型机械进行加工。

ASA高聚物的应用主要有以下方面：其一是用作耐候性优良的工程塑料ASA树脂，其二是用于通用塑料的增韧剂，如聚氯乙烯(PVC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等。

现有技术中，中国专利201410490467.9介绍了从种子聚合、橡胶胶乳扩径到两步接枝的反应过程，以及后续加入抗氧剂与凝聚离心干燥的后处理全流程，制备了能够较好地控制反应速度和粒径，改善了产品着色性和抗冲性，避免了核层包裹不严等产品缺陷，其主要问题在于用该产品改性通用塑料时期增韧效果一般；中国专利201010245995.X介绍了PBA胶乳的合成采用先合成种子小粒径胶乳，然后扩径制备用于接枝的基础胶乳。接枝过程中强调采用分批加入过硫酸钾和SDS的办法，初始加入一小部分，单体加入完全后继续分别滴加大部分的KPS水溶液和SDS水溶液。与一次性加入KPS与SDS相比，其抗冲强度可分别提高50以上。

上述制备的ASA高聚物用于通用塑料增韧改性的过程中，其共性问题在于抗冲改性效果一般，究其原因是由于其接枝外层为苯乙烯与丙烯腈的共聚物，与PVC、PMMA等塑料加工过程中，高聚物壳层与基础树脂相容性不好，造成二者不能形成熔融一体的均匀体系，从而造成橡胶核裸露，影响了银纹和剪切带的形成和及时终止，造成增韧效果一般。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种耐候抗冲型改性剂及其制备方法和应用。本发明制得的耐候抗冲型改性剂可大幅提高ASA高聚物对于PVC树脂的增韧改性效果，同时保持了其它性能不变。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种耐候抗冲型改性剂的制备方法，包括以下步骤：

以丙烯酸丁酯胶乳为种子，与丙烯酸丁酯混合，得到扩径的橡胶胶乳；

将所述扩径的橡胶胶乳、苯乙烯、丙烯腈和甲基丙烯酸酯类化合物混合进行接枝聚合，得到共聚胶乳；

将所述共聚胶乳依次进行凝聚、离心和干燥，得到所述耐候抗冲型改性剂。

优选地，所述甲基丙烯酸酯类化合物为甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸丁酯。

优选地，所述甲基丙烯酸酯类化合物的用量为接枝单体总量的5％～25wt％，所述接枝单体包括苯乙烯、丙烯腈和甲基丙烯酸酯类化合物。

优选地，所述接枝聚合的温度为57±2℃，时间为7～10h。