丙烯酰-硅氧烷杂化抗冲改性剂及其制备方法和包括该抗冲改性剂的氯乙烯树脂组合物技术

一种丙烯酰－硅氧烷杂化抗冲改性剂，其制备方法和含有上述丙烯酰－硅氧烷杂化抗冲改性剂的氯乙烯树脂组合物。该丙烯酰－硅氧烷杂化抗冲改性剂包括ａ）０．０１～１０重量份的通过乙烯基单体和亲水性单体乳液共聚合得到的种子；ｂ）６０～９４重量份的覆盖种子的丙烯酰－硅氧烷杂化橡胶芯，其中聚硅氧烷橡胶相被局部地分散到丙烯酸橡胶芯的内部和表面上，该丙烯酸橡胶芯含有烷基具有１～８个碳原子的丙烯酸烷基酯聚合物；和ｃ）６～４０重量份的覆盖上述橡胶芯且含有烷基具有１～４个碳原子的甲基丙烯酸烷基酯聚合物的壳。含有上述丙烯酰－硅氧烷杂化抗冲改性剂的热塑性树脂，特别是被加入到氯乙烯树脂中得到的，有提供优良的抗冲击性、耐候性、和高光泽的效果。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及丙烯酰-硅氧烷杂化抗冲改性剂，其制备方法，及包含该丙烯酰-硅氧烷杂化抗冲改性剂的氯乙烯树脂组合物。更具体地，本专利技术涉及具有极佳的抗冲击性、耐候性、及高光泽特性的丙烯酰-硅氧烷杂化抗冲改性剂及其制备方法，和包含该丙烯酰-硅氧烷杂化抗冲改性剂的氯乙烯树脂组合物。
技术介绍
用于改善氯乙烯树脂抗冲击性的抗冲改性剂包括甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯(MBS)树脂、氯乙烯(CPE)树脂、丙烯酸树脂等，必要时使用具有最大限度低的玻璃化转变温度(Tg)的橡胶以改善热塑性树脂的抗冲击性。它们中，在苯乙烯树脂中，关于抗冲击性聚苯乙烯橡胶比为丙烯酸抗冲改性剂的橡胶成分的聚丙烯酸丁酯更好，由于聚苯乙烯橡胶的玻璃化转变温度(Tg)约为-80℃，低于聚丙烯酸丁酯的约-50℃的玻璃化转变温度(Tg)。但是，聚苯乙烯橡胶由于具有不饱和双键而具有热不稳定的问题。所以，没有不饱和双键的丙烯酸树脂由于具有良好的耐候性而被广泛用于暴露于日光中的室外塑料产品的抗冲改性剂。换言之，对于需要抗冲击性和防水性的产品如窗框等，具有芯-壳结构的其中与氯乙烯树脂相容的甲基丙烯酸聚合物被接枝到包括丙烯酸烷基酯的橡胶芯上的聚合物被主要使用。但是上述聚合物由于其玻璃化转变温度高于苯乙烯橡胶的玻璃化转变温度，所以具有抗冲击性的改善效果不足的问题。同时，也被称为聚二甲基硅氧烷的聚硅氧烷，由于其玻璃化转变温度(Tg)为约-120℃而对抗冲击性的改善是非常有效的聚合物，所以希望通过使用含有硅氧烷组分的丙烯酰-硅氧烷杂化橡胶接枝共聚物颗粒来改善耐候性和抗冲击性。决定具有芯壳结构的丙烯酰-硅氧烷杂化抗冲改性剂的物理性质的因素包括抗冲改性剂的橡胶含量、橡胶颗粒的大小、橡胶颗粒间距、对于溶剂的溶胀指数、根据加工的分散的抗冲改性剂颗粒与基质间的键合度等。具体地，抗冲改性剂和基质间的键合是由根据抗冲改性剂的芯橡胶，壳的接枝效率决定的。用于改善氯乙烯树脂的抗冲击性的丙烯酰-硅氧烷杂化抗冲改性剂通常通过乳液聚合方法来制备，其包括下面的方法第一种方法如美国专利第5,132,359号中的一种形成芯壳结构的方法，该方法首先通过聚合聚二甲基硅氧烷橡胶种子；加入作为橡胶芯成分的丙烯酸丁酯单体以生长橡胶颗粒，然后加入壳成分单体以最后覆盖芯表面。第二种方法如美国专利第6,153,694号中的一种微附聚方法，该方法通过分别聚合小于100nm的聚二甲基硅氧烷胶乳和聚丙烯酸丁酯胶乳；通过附聚使它们生长到所需尺寸的颗粒；最后通过形成包封的壳来形成芯-壳结构。通常，壳聚合通过可能与氯乙烯相容的甲基丙烯酸甲酯单体在芯表面的接枝聚合，或通过加入少量的具有两个或多个官能团的单体的接枝聚合来完成。具体地，甲基丙烯酸甲酯由于与基质是高相容的且具有相对高的玻璃化转变温度，所以具有改善胶乳的附聚性质的作用。但是，上面的方法由于未能具有高的抗冲击性改善效果和高光泽特性但具有长的有机硅氧烷聚合物的聚合时间，所以仍是不利的。因此，实际上，克服上述问题并且同时具有极佳的抗冲击性、耐候性、及高光泽特性的氯乙烯树脂不断地被需要。
技术实现思路
所以，本专利技术的目的是提供一种使用少量的具有良好的耐候性及高温和低温稳定性的聚硅氧烷而具有极佳的抗冲击性、耐候性、及光泽的抗冲改性剂，其制备方法，以及含有上述抗冲改性剂的氯乙烯树脂组合物。本专利技术中所提供的是丙烯酰-硅氧烷杂化抗冲改性剂，包括0.01～10重量份的含有乙烯基单体和亲水性单体的种子；60～94重量份的丙烯酰-硅氧烷杂化橡胶芯；以及6～40重量份的含有甲基丙烯酸烷基酯的壳。种子包括65～99重量份的乙烯基单体；0.5～30重量份的亲水性单体；和0.5～5重量份的交联单体。乙烯单体可以是选自包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、甲基苯乙烯、及3，4-二氯苯乙烯的一种或多种化合物。亲水性单体可以是选自包括如丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯等的丙烯酸烷基酯；如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸苯甲酯等的甲基丙烯酸烷基酯；丙烯腈、甲基丙烯酸羟甲酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯的一种或多种化合物。丙烯酰-硅氧烷杂化橡胶芯包括55.0～97.5重量份的丙烯酸橡胶芯、和2.5～45.0重量份的硅氧烷橡胶芯。丙烯酸橡胶芯包括97.0～99.9重量份的具有1～8个碳原子烷基的丙烯酸烷基酯、和0.1～3.0重量份的交联单体。丙烯酸烷基酯可以是选自包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸己酯、丙烯酸辛酯、及丙烯酸2-乙基己酯的组的一种或多种化合物。硅氧烷橡胶芯包括90.00～99.65重量份的含有3～7环的环状有机硅氧烷、0.1～5.0重量份的含有1～4个烷氧基官能团的有机硅烷交联剂、及0.25～5.0重量份的具有丙烯酸或甲基丙烯酸烷基酯的有机硅烷接枝连接剂，该连接剂可以容易地与1～3个烷氧基官能团、硫醇、和0～2个烷基游离基聚合。环状有机硅氧烷可以是选自包括六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、十甲基环七硅氧烷、十二甲基环六硅氧烷、三甲基三苯基环三硅氧烷、四甲基四苯基环四硅氧烷、八苯基环四硅氧烷的组的一种或多种化合物。有机硅烷交联剂可以是选自包括三甲氧基甲基硅烷、三乙氧基甲基硅烷、三乙氧基苯基硅烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四正丙氧基硅烷、及四丁氧基硅烷的组的一种或多种化合物。交联单体可以是选自包括二乙烯基苯、1，3-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、及四甘醇二甲基丙烯酸酯的组的一种或多种化合物。甲基丙烯酸烷基酯可以是具有1～4个碳原子的烷基的甲基丙烯酸烷基酯。相对于在100重量份的壳的总单体，壳可以额外地包括0.1～20重量份的选自包括甲基丙烯酸酯、乙基丙烯酸酯、丁基丙烯酸酯、丙烯腈、及甲基丙烯腈中的一种或多种化合物作为补充单体。丙烯酰-硅氧烷杂化橡胶芯具有-120℃～25℃的玻璃化转变温度。丙烯酰-硅氧烷杂化橡胶芯具有离散的聚硅氧烷橡胶相被局部分散到连续的丙烯酸橡胶芯的内部和表面的形态。本专利技术还提供了丙烯酰-硅氧烷杂化抗冲改性剂的制备方法，包括下面步骤a)种子胶乳通过含有0.01～10重量份(基于抗冲改性剂单体的重量)的种子的乳液的乳液聚合以交联反应而制备，该乳液包括65～99重量份的乙烯基单体、0.5～30重量份的亲水性单体、及0.5～5重量份的交联单体；b)丙烯酸橡胶芯通过向上面的种子胶乳中加入基于丙烯酰-硅氧烷杂化橡胶芯的重量的含有55.0～97.5重量份的丙烯酸橡胶芯的乳液以乳液聚合而制备，该橡胶芯包括97.0～99.9重量份的具有1～8个碳原子烷基的丙烯酸烷基酯、和0.1～3.0重量份的交联单体；硅氧烷橡胶芯前体的制备包括90.00～99.65重量份的含有3～7环的环状有机硅氧烷、0.1～5.0重量份的含有1～4个烷氧基官能团的有机硅烷交联剂、及0.25～5.0重量份的具有丙烯酸或甲基丙烯酸烷基酯的有机硅烷接枝连接剂，该有机硅烷连接剂可以容易地与1～3个烷氧基官能团、硫醇、和0～2个烷基游离基聚合；以及丙烯酰-硅氧烷橡胶芯胶乳通过溶胀基于丙烯酰-硅氧烷杂化橡胶芯的重量的2.5～45.0重量份的上面的硅氧烷橡胶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种丙烯酰－硅氧烷杂化抗冲改性剂，包括：０．０１～１０重量份的包括乙烯基单体和亲水性单体的共聚物的种子；６０～９４重量份的丙烯酰－硅氧烷杂化橡胶芯；和６～４０重量份的包含甲基丙烯酸烷基酯的壳。

【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：李光振，安贞宪，李惠敬，
申请(专利权)人：LG化学株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]