一种抗滴落、热塑化的橡胶接枝共聚物及其制备方法技术

本发明专利技术属于抗滴落剂技术领域，特别涉及一种抗滴落、热塑化的橡胶接枝共聚物，共聚物具有由核层和壳层组成的核壳结构，核层为聚（四氟乙烯-接枝-丁二烯），并且核层呈纳米级的两相互穿网络结构，壳层为由甲基丙烯酸烷基酯、苯乙烯和丙烯腈中的至少一种单体聚合而成的聚合物层；壳层的质量与核层的质量之比为（30～50）：（70～50）；共聚物的制备原料包括：聚四氟乙烯乳液、丁二烯单体、甲基丙烯酸烷基酯单体、苯乙烯单体和丙烯腈单体；其中，聚四氟乙烯乳液、丁二烯单体的重量比例为（25～75）：（75～25）。相对于现有技术，本发明专利技术中，聚四氟乙烯能够在塑料中均匀分布，而且该橡胶接枝共聚物具有增韧性好、低温韧性好、耐候性好、抗滴落性好、相容性好等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于抗滴落剂
，特别涉及一种抗滴落、热塑化的橡胶接枝共聚物 及其制备方法。
技术介绍
热塑性材料具有轻巧、便于制造和工业化生产等优点，在我们日常生产生活的方 方面面都有其身影，它给人类的发展带来了巨大的动力。但是由于热塑性材料易燃烧，受热 易软化变形，甚至掉落，在生产过程中需要加入阻燃剂使其具有更大的适用范围，目前，塑 料制品的阻燃改性研宄及应用已经证明通过添加阻燃剂能够延缓燃烧和降低燃烧的强度。 但是，塑料制品在燃烧的过程中，除了自身燃烧外，还会产生滴落引燃其他可燃物，造成火 势的蔓延，这往往产生比塑料制品自身燃烧更加严重的后果。因此，在聚合物阻燃过程中， 仅仅添加阻燃剂是不够的，往往还需要添加助剂阻止燃烧过程中聚合物的滴落。 目前常用的抗滴落剂是聚四氟乙烯，其是利用聚四氟乙烯纤维化的原理，在塑料 燃烧时，聚四氟乙烯发生纤维化，使得其周围的塑料限制在纤维之间，从而导致塑料在燃烧 时不发生滴落，从而避免由于燃烧的塑料颗粒的滴落引起二次火灾。 但是，聚四氟乙烯的分散性较差，导致其不易添加到热塑化的材料中，从而导致加 入聚四氟乙烯的热塑化材料的抗滴落性并不是太好。 有鉴于此，确有必要提供，采 用该方法制备的橡胶接枝共聚物中，聚四氟乙烯能够在塑料中均匀分布，而且该橡胶接枝 共聚物具有增韧性好、低温韧性好、耐候性好、抗滴落性好、相容性好等优点。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供一种抗滴落、热塑化的橡胶 接枝共聚物，在该橡胶接枝共聚物中，聚四氟乙烯能够在塑料中均匀分布，而且该橡胶接枝 共聚物具有增韧性好、低温韧性好、耐候性好、抗滴落性好、相容性好等优点。 为了实现上述目的，本专利技术所采用如下技术方案： 一种抗滴落、热塑化的橡胶接枝共聚物，所述共聚物具有由核层和壳层组成的核壳结 构，所述核层为聚（四氟乙烯-接枝-丁二烯)，并且所述核层呈纳米级的两相互穿网络结 构，所述壳层为由甲基丙烯酸烷基酯、苯乙烯和丙烯腈中的至少一种单体聚合而成的聚合 物层； 所述壳层的质量与所述核层的质量之比为（30~50) : (70~50); 所述共聚物的制备原料包括：聚四氟乙烯乳液、丁二烯单体、甲基丙烯酸烷基酯单体、 苯乙烯单体和丙烯腈单体； 其中，聚四氟乙烯乳液、丁二烯单体的重量比例为（25~75) : (75~25)。 作为本专利技术抗滴落、热塑化的橡胶接枝共聚物的一种改进，所述壳层的质量与所 述核层的质量之比为（35~45) : (65~55); 聚四氟乙烯乳液、丁二烯单体的重量比例为（30~60) :(40~70)。 作为本专利技术抗滴落、热塑化的橡胶接枝共聚物的一种改进，所述聚四氟乙烯乳液 为采用乳液聚合法或水相法制备的乳液，并且所述聚四氟乙烯乳液的固含量为30%~70%。 作为本专利技术抗滴落、热塑化的橡胶接枝共聚物的一种改进，聚四氟乙烯的分子量 为200万~500万。小分子量的聚四氟乙烯无法起到防滴落的作用，而只能够降低材料表 面的摩擦系数，提高材料本身的抗磨损性能，同时起到内润滑以及脱模的作用。 作为本专利技术抗滴落、热塑化的橡胶接枝共聚物的一种改进，所述甲基丙烯酸烷基 酯单体为甲基丙烯酸甲酯单体、甲基丙烯酸乙酯单体、甲基丙烯酸丁酯单体和甲基丙烯酸 异丁酯单体中的至少一种。 相对于现有技术，本专利技术中的核层呈纳米级的两相互穿网络结构，聚四氟乙烯和 聚丁二烯这两种聚合物通过交联网络的相互贯穿而形成紧密结合，它们之间特有的强迫 互容作用能使这两种聚合物形成稳定的聚合物共混物，从而实现组分之间性能或功能的互 补。同时，两相互穿网络结构特殊的细胞状结构、界面互穿、双相连续等形态特征以及由此 产生的牢固的界面结合，又使它们在宏观性能上产生特殊的协同作用。而且，这种两相互穿 网络结构的共聚物还具有加工性能好的特点，从而对橡胶起到良好的改性作用。 而且，本专利技术通过在核层表面接枝包覆由相容性好的甲基丙烯酸烷基酯、苯乙烯 和丙烯腈中的至少一种单体聚合而成的聚合物层，从而可以大大提高聚四氟乙烯在塑料材 料中的分散性和相容性，从而提高塑料的抗滴落性能，而且，本专利技术可以以更低的用量添加 到热塑性塑料中，在阻燃配方中达到塑料抗滴落的性能，此外，本专利技术在塑料中不会析出， 不会影响塑料本身的加工性能，热稳定性好，同时能够使得塑料的表面更加有光泽。 总之，本专利技术具有增韧性好、低温韧性好、耐候性好、抗滴落性好、相容性好等诸多 优点。本专利技术可以使高分子增韧改性变得简单易行。 本专利技术的另一个目的在于提供一种抗滴落、热塑化的橡胶接枝共聚物的制备方 法，包括以下步骤：第一步，核层的制备：将聚四氟乙烯乳液、引发剂、乳化剂和水加入反 应釜中，在惰性气体氛围下升温至70°c~80°C，然后加入丁二烯单体，保持聚合温度为 75°C~90°C，聚合压力为2Mpa~8Mpa，反应2h~IOh后，泄压放料，制得核层乳液； 第二步，共聚物的制备：向第一步得到的核层乳液中加入甲基丙烯酸烷基酯、苯乙烯和 丙烯腈中的至少一种单体，在氮气保护氛围下加入引发剂，控制反应温度为80°C~KKTC， 反应2h~IOh后，放料凝聚、水洗、干燥制得具有核层-壳层结构的共聚物。 作为本专利技术抗滴落、热塑化的橡胶接枝共聚物的制备方法的一种改进，第一步中 引发剂的质量与丁二烯单体的质量比为（〇. 2~2) :100,第一步中乳化剂的质量与丁二烯 单体的质量比为（1~2) :100 ;聚四氟乙烯乳液与水的质量比为（1~5) :10。 作为本专利技术抗滴落、热塑化的橡胶接枝共聚物的制备方法的一种改进，第一步中 引发剂为氧化还原引发剂或过氧化物引发剂，氧化还原引发剂为二价铁-过氧化氢二异丙 苯-焦亚硫酸钠体系；过氧化物引发剂为过氧化氢、过硫酸钾、过硫酸铵和过氧化苯甲酰中 的至少一种；第一步中乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠和松香酸酯中的至少 一种。 作为本专利技术抗滴落、热塑化的橡胶接枝共聚物的制备方法的一种改进，第二步中 引发剂的质量与丁二烯单体的质量比为（〇. 02~1) :1000。 作为本专利技术抗滴落、热塑化的橡胶接枝共聚物的制备方法的一种改进，第二步中 引发剂为氧化还原引发剂或过氧化物引发剂，氧化还原引发剂为二价铁-过氧化氢二异丙 苯-焦亚硫酸钠体系；过氧化物引发剂为过氧化氢、过硫酸钾、过硫酸铵、过氧化二异丙苯 和过氧化苯甲酰中的至少一种。 相对于现有技术，本专利技术工艺简单易行，易于实现工业化，而且可以制得具有两相 互穿网络结构的核层和均匀包覆在核层上的与塑料相容性好的核层，从而提高塑料的抗滴 落性能，同时改善塑料的韧性。【具体实施方式】 下面结合实施例对本专利技术及其有益效果作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方 式并不限于此。 实施例1 本实施例提供的一种抗滴落、热塑化的橡胶接枝共聚物，该共聚物具有由核层和壳层 组成的核壳结构，核层为聚（四氟乙烯-接枝-丁二烯)，并且核层呈纳米级的两相互穿网络 结构，壳层为由甲基丙烯酸甲酯单体和苯乙烯单体聚合而成的聚合物层； 共聚物的制备原料包括：聚四氟乙烯乳液、丁二烯单体、甲基丙烯酸甲酯单体和苯乙烯 单体； 其中，聚四氟乙烯乳液、丁二烯单体的重量比例为10 :9。 其中，聚四氟乙稀乳液的固含量为60%，聚四氟乙稀的分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗滴落、热塑化的橡胶接枝共聚物，其特征在于，所述共聚物具有由核层和壳层组成的核壳结构，所述核层为聚（四氟乙烯‑接枝‑丁二烯），并且所述核层呈纳米级的两相互穿网络结构，所述壳层为由甲基丙烯酸烷基酯、苯乙烯和丙烯腈中的至少一种单体聚合而成的聚合物层；所述壳层的质量与所述核层的质量之比为（30～50）：（70～50）；所述共聚物的制备原料包括：聚四氟乙烯乳液、丁二烯单体、甲基丙烯酸烷基酯单体、苯乙烯单体和丙烯腈单体；其中，聚四氟乙烯乳液、丁二烯单体的重量比例为（25～75）：（75～25）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：董成干，
申请(专利权)人：广东盛化塑胶科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44