[发明专利]一种光学级透明PMMA增韧剂及其制备方法

说明书

本发明属于本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种光学级透明PMMA增韧剂及其制备方法。其制备原料包括乳化剂、反应单体、交联剂、还原剂、氧化剂、分子量调节剂和去离子水，所述乳化剂为阴离子型乳化剂和反应型乳化剂的混合物，所述阴离子型乳化剂与反应型乳化剂之间的质量比为(1‑7)：(0.5‑3)。通过复配一定的阴离子型乳化剂与反应型乳化剂，使增韧剂具有较高的稳定性，提高了增韧剂应用于PMMA中的韧性。通过添加和适量交联剂以及分子量调节剂使聚合物具有较佳的结构，应用于PMMA时候不仅能使PMMA保持较高的透光率和雾度，而且使PMMA具有较高的耐冲击性能。本技术方案中增韧剂聚合温度低、收率大、易操控、生产过程能耗低，并且能够实现工业化生产。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种光学级透明PMMA增韧剂及其制备方法。

背景技术

聚甲基丙烯酸甲酯，简称PMMA,又称为有机玻璃。PMMA具有较高的机械强度、较高的透光率和较好的耐候性。PMMA在航空、汽车、电子、医疗、化工、建材、卫浴以及广告标牌等行业得到广泛的应用。但是普通PMMA由于延伸性较低，易裂、易碎，限制了其进一步的应用。为此需要对PMMA改性，一般是添加助剂，即增韧剂，以降低复合材料脆性和提高复合材料抗冲击性能。

现在市面上性能比较优越的PMMA增韧剂是日本钟渊PMMA的M210，它是以丁二烯为内核的具备核壳结构的增韧剂。但是该增韧剂的价格昂贵，而且抗冲击性较差，不能满足实际使用需求。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的第一个方面提供了一种光学级透明PMMA增韧剂，其制备原料包括乳化剂、反应单体、交联剂、还原剂、氧化剂、分子量调节剂和去离子水，所述乳化剂为阴离子型乳化剂和反应型乳化剂的混合物，所述阴离子型乳化剂与反应型乳化剂之间的质量比为(1-7)：(0.5-3)。

优选的，所述阴离子型乳化剂与反应型乳化剂之间的质量比为(3-5)：(1-2)。

优选的，所述阴离子型乳化剂选自烷基硫酸盐、烷基磺酸盐和烷基苯磺酸盐中的至少一种。

优选的，所述反应单体选自丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、甲基丙烯酸和苯乙烯中的至少一种。

优选的，所述交联剂选自丙烯酸、二乙烯基苯、乙二醇二丙烯酸酯、N-羟甲基丙烯酰胺、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯和1，6-己二醇二甲基丙烯酸酯中的至少一种。

优选的，所述还原剂选自硫酸铜、亚硫酸氢钠、甲醛次硫酸钠和乙二胺四乙酸二钠中的至少一种。

优选的，所述氧化剂选自叔丁基过氧化氢、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过硫酸钾和过硫酸胺中的至少一种。

优选的，所述分子量调节剂选自叔十二烷基硫醇、正十二烷基硫醇和α甲基苯乙烯线性二聚体中的至少一种。

本发明的第二个方面提供了所述的光学级透明PMMA增韧剂的制备方法，至少包括步骤：

(1)在保持惰性气氛的反应器中加入去离子水、反应单体、乳化剂、交联剂，将温度升至50-60℃，之后加入还原剂水溶液和氧化剂并搅拌，聚合反应0.5-1h后在50-60℃下保温0.5h-1h，得到聚合物A；

(2)首先将还原剂加入到聚合物A中，然后滴加由去离子水、乳化剂、反应单体、交联剂和氧化剂预乳化得到的混合物B，控制滴加时间在2-4h，同时步骤(1)中的反应器中保持50-60℃，滴加完成后保温30-60min，之后将温度升至60-70℃再保温30-60min；