具有改善的着色性的硅氧烷-丙烯酸抗冲改性剂及包含该抗冲改性剂的热塑性树脂组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种具有多层结构的硅氧烷－丙烯酸抗冲改性剂及含有该硅氧烷－丙烯酸抗冲改性剂的热塑性树脂组合物，更具体地涉及一种包括ｉ）含有一种或多种乙烯基共聚物的硅橡胶种子；ｉｉ）覆盖所述种子的丙烯酸橡胶芯；和ｉｉｉ）含有一种或多种覆盖所述丙烯酸橡胶芯的乙烯基共聚物的壳的硅氧烷－丙烯酸抗冲改性剂，及含有该硅氧烷－丙烯酸抗冲改性剂的热塑性树脂组合物。具有本发明专利技术的硅氧烷－丙烯酸抗冲改性剂的热塑性树脂改善了抗冲击性和着色性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有多层结构的硅氧烷-丙烯酸抗冲改性剂及含有该聚合物的热塑性树脂组合物。更具体地，本专利技术涉及具有优良的抗冲击性和着色性的硅氧烷-丙烯酸抗冲改性剂及含有该硅氧烷-丙烯酸抗冲改性剂的热塑性树脂组合物。
技术介绍
为了提高热塑性树脂的抗冲击性和耐化学性，已经加入含有橡胶成分的抗冲改性剂以制备树脂。作为抗冲改性剂，甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯(MBS)树脂、氯乙烯(CPE)树脂和丙烯酸树脂已被广泛使用。但是，高度的工业发展需要比常规的抗冲改性剂具有改善的冲击强度、耐候性和耐化学性的更好的抗冲改性剂。所以，已经开发出硅氧烷抗冲改性剂，其由于-120℃的很低的玻璃化转变温度而看起来具有改善的抗冲击性。已报道当硅氧烷抗冲改性剂与丙烯酸橡胶共聚合时，改善了树脂的分散性，从而导致耐候性和抗冲击性的增加。美国专利第4,994,523号描述了一种通过聚合硅氧烷聚合物和丙烯酸橡胶单体，然后在上述所制备的聚合物上接枝芳香族单体、氰基单体或(甲基)丙烯酸烷基酯单体的步骤制备具有优良的抗冲击性和耐候性的硅氧烷-丙烯酸抗冲改性剂。韩国公开专利第2002-0075901号描述了在硅氧烷橡胶胶乳和丙烯酸橡胶胶乳的胶乳混合物存在下，通过乙烯基单体的聚合可以显著提高树脂的抗冲击性。韩国专利申请第2003-0092273号描述了通过在硅氧烷橡胶上接枝芳香族单体或非芳香族单体，然后在其上接枝丙烯酸橡胶，提高丙烯酸橡胶的接枝率而制备的一种具有改善的抗冲击性、着色性和耐化学性的硅氧烷-丙烯酸抗冲改性剂。韩国公开专利第2000-0076255号描述了通过由于硅氧烷在乙烯基共聚物乳液中的聚合而具有窄的粒径分布的硅氧烷聚合物上接枝聚合乙烯基单体制备的一种硅氧烷橡胶接枝共聚物。尽管含有这样的硅氧烷-丙烯酸抗冲改性剂的热塑性树脂组合物具有满意的低温冲击强度和耐候性，该树脂由于硅氧烷橡胶成分产生的较差的色素着色性而在使用上受到限制。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种被设计具有改善的抗冲击性和着色性的具有多层结构的硅氧烷-丙烯酸抗冲改性剂。本专利技术的另一目的是提供一种具有优良的抗冲击性和着色性的热塑性树脂组合物。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种具有高的着色性的硅氧烷-丙烯酸抗冲改性剂，该硅氧烷-丙烯酸抗冲改性剂包括a)包括i)0.1～10重量％(以种子单体重量作为标准)的一种或多种乙烯基共聚物；ii)50～94.9重量％(以种子单体重量作为标准)的硅氧烷橡胶；和iii)5～40重量％(以种子单体重量作为标准)的甲基丙烯酸烷基酯单体的1～40重量％的硅氧烷橡胶种子；b)包括i)95～99.9重量％(以芯单体重量作为标准)的烷基的碳数为2～8的丙烯酸烷基酯；和ii)0.1～5.0重量％(以芯单体重量作为标准)的交联剂单体并覆盖上述种子的20～80重量％的丙烯酸橡胶芯；和c)包括i)95～99.9重量％(以壳单体重量作为标准)的一种或多种乙烯基共聚物和ii)0.1～5.0重量％(以壳单体重量作为标准)的交联剂单体和覆盖上述橡胶芯的另外的一种或多种乙烯基共聚物的19～40重量％的壳。在下文中，详细描述本专利技术。本专利技术提供了具有由硅氧烷橡胶种子、丙烯酸橡胶芯和一种或多种具有高玻璃化转变温度的乙烯基共聚物壳构成的多层结构的硅氧烷-丙烯酸抗冲改性剂，当将其用于如聚碳酸酯(PC)、聚碳酸酯/聚对苯二甲酸丁二醇酯(PC/PBT)多组分树脂和氯乙烯树脂等热塑性树脂时，通过用含有一种或多种乙烯共聚物的硅氧烷橡胶种子制备的该硅氧烷-丙烯酸抗冲改性剂特征性地显示出优良的抗冲击性、耐化学性和着色性。为了改善树脂的抗冲击性、耐化学性和着色性，本专利技术通过如下步骤制备了具有由种子、芯和壳构成的多层结构的最终的硅氧烷-丙烯酸抗冲改性剂a)制备含有一种或多种乙烯基共聚物的硅氧烷橡胶种子胶乳；b)向上述a)中加入具有2～8个碳的烷基的丙烯酸烷基酯，随后通过乳液聚合制备芯胶乳；c)向上述b)中加入一种或多种具有高玻璃化转变温度的乙烯基单体，随后接枝到芯上，从而形成壳。下文给出了种子的解释。为了制备本专利技术的种子，对含有一种或多种具有高于室温的玻璃化转变温度的乙烯基共聚物的硅橡胶进行了聚合，随后与甲基丙烯酸烷基酯接枝。种子颗粒的大小随交联度和乙烯基共聚物的组成、硅氧烷单体乳液的制备方法、硅橡胶对甲基丙烯酸烷基酯的接枝率和乳化剂的量而改变，这意味着控制这些条件能够调整种子颗粒的大小。赋予热塑性树脂改善的抗冲击性和着色性的硅氧烷-丙烯酸抗冲改性剂可以通过控制种子颗粒的大小来制备。为了实现上述目的，本专利技术的种子包括i)0.1～10重量％(以种子单体重量作为标准)的一种或多种乙烯基共聚物；ii)50～94.9重量％(以种子单体重量作为标准)的硅氧烷橡胶；和iii)5～40重量％(以种子单体重量作为标准)的甲基丙烯酸烷基酯单体。对种子胶乳颗粒的尺寸没有限制，但是考虑到最终的硅氧烷-丙烯酸抗冲改性剂的抗冲击性和着色性，所述的尺寸优选在10～300nm的范围内，并且更优选在40～300nm的范围内。当种子颗粒的尺寸小于10nm，则最终的硅氧烷-丙烯酸抗冲改性剂不能对热塑性树脂保证满意的抗冲击性。同时，当种子颗粒的尺寸大于300nm，树脂的着色性下降。作为上述i)的乙烯基单体，优选使用选自包括如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、p-甲基苯乙烯、p-丁基苯乙烯和3，4-二氯苯乙烯的其玻璃化转变温度高于室温的芳香族乙烯基单体；如丙烯酸乙酯的丙烯酸烷基酯；如甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯的甲基丙烯酸烷基酯；甲基丙烯酸苄酯；和如丙烯腈、甲基丙烯腈的氰基乙烯基单体的组的一种或多种化合物。上述i)的乙烯基共聚物含有0.1～5.0重量％的交联剂单体，并且该乙烯基共聚物优选选自包括二乙烯基苯、3-丁二醇二丙烯酸酯、1，3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1，4-丁二醇二丙烯酸酯、1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、四甘醇二丙烯酸酯和四甘醇二甲基丙烯酸酯的组的一种或多种化合物。为了制备ii)的硅氧烷橡胶，将对于100重量％的总的硅氧烷橡胶的0.1～10重量％的i)的乙烯基共聚物、含有3～7环的环状有机硅氧烷、含有乙烯基的硅氧烷和硅烷交联剂与水、乳化剂和酸催化剂一起混合，随后在50～100℃聚合该乳化的混合物超过12小时，然后缓慢冷却至室温，熟化24小时以上。在此时，通过i)使用具有10,000rpm的高速旋转能力的均相混合机搅拌超过5分钟，或ii)使用在200rpm的速度下的搅拌器搅拌超过5小时来进行乳化。对于总的硅氧烷橡胶，含有3～7元环的有机硅氧烷的优选含量为60～95重量％。六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、十二甲基环六硅氧烷、三甲基三苯基环硅氧烷、四甲基四苯基环四硅氧烷和八苯基环四硅氧烷在这里可以被单独或结合用作有机硅氧烷，并且在这些化合物中，八苯基环四硅氧烷为更优选。具有乙烯基的硅氧烷促进了乙烯基单体接枝到硅氧烷橡胶上，并且对于总的硅氧烷橡胶，该硅氧烷的优选含量为3～20重量％。作为硅氧烷，三乙氧基乙烯基硅烷、3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基丙烯酸酯和3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基甲基丙烯酸酯可以被单独或结合使用，并且其中，3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基甲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有多层结构的硅氧烷－丙烯酸抗冲改性剂，其特征在于，包括：含有一种或多种乙烯基共聚物的１～４０重量％的硅氧烷橡胶种子；覆盖硅氧烷橡胶种子的２０～８０重量％的丙烯酸橡胶芯；和含有一种或多种乙烯基共聚物并覆盖橡胶芯的１９～４０重量％的壳。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建锡，安贞宪，柳真英，河载雄，
申请(专利权)人：LG化学株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]