一种核-壳-壳结构丙烯酸酯类接枝共聚物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种核

【技术实现步骤摘要】
一种核
‑
壳
‑
壳结构丙烯酸酯类接枝共聚物及其制备方法


[0001]本专利技术属于高分子材料制备
，具体涉及一种核
‑
壳
‑
壳结构丙烯酸酯类接枝共聚物及其制备方法，尤其是核
‑
壳
‑
壳结构丙烯酸酯
‑
芳族乙烯化合物
‑
乙烯基氰化物接枝共聚物，特别是丙烯酸酯
‑
苯乙烯
‑
丙烯腈(ASA)接枝共聚物。

技术介绍

[0002]由于在ASA的分子结构中，以不含有不饱和双键的聚丙烯酸酯弹性体替代了丙烯腈
‑
丁二烯
‑
苯乙烯(ABS)中的聚丁二烯弹性体，因此，相较于ABS，ASA的耐候性大大提高，可广泛应用于各种户外场景。传统的ASA合成方与ABS类似，先进行丙烯酸丁酯的乳液聚合，得到聚丙烯酸丁酯核层，再在聚丙烯酸丁酯核层的基础上接枝苯乙烯
‑
丙烯腈共聚物作为壳层，形成核
‑
壳结构接枝共聚物。但采用此方法合成的ASA，其冲击强度显著低于ABS，难以满足对机械性能要求较高的应用领域的使用要求。
[0003]为了提高ASA的冲击强度，中国专利CN101633769通过在聚丙烯酸丁酯胶乳中混入聚二烯烃胶乳，并在核
‑
壳结构接枝共聚物中混入粉末丁腈橡胶、粉末丁苯橡胶、粉末聚丁二烯的方法，来提高ASA的冲击性能。但此方法在ASA中引入了不饱和碳碳双键，会造成ASA耐候性下降，影响材料使用过程中的可靠性和使用寿命。
[0004]对于丙烯酸酯
‑
芳族乙烯化合物
‑
乙烯基氰化物接枝共聚物，影响其冲击强度的关键因素有丙烯酸酯橡胶的结构与组成、共聚物的核
‑
壳结构、接枝的芳族乙烯化合物
‑
乙烯基氰化物(SAN)共聚物的分子量。将芳族乙烯化合物与乙烯基氰化物作为壳层接枝共聚到丙烯酸酯橡胶核上时，由于不能得到完整的核
‑
壳结构的同时，又得不到与共混SAN树脂分子量相当的接枝SAN，导致共聚物的冲击强度不高。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种核
‑
壳
‑
壳结构丙烯酸酯类接枝共聚物及其制备方法，在得到完整的核
‑
壳
‑
壳结构的同时，可以将接枝SAN的分子量调节到与共混SAN树脂相当，使ASA树脂的冲击强度显著提高。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种核
‑
壳
‑
壳结构丙烯酸酯类接枝共聚物的制备方法，包括先制备核层乳液，然后依次在所述核层乳液上包裹第一壳层乳液、第二壳层乳液和ASA高胶粉，所述第一壳层乳液制备过程中引入接枝剂，所述第二壳层乳液制备过程中引入分子量调节剂。
[0007]在本专利技术一个实施方式中，所述方法包括以下步骤：
[0008]S1、制备核层乳液：将丙烯酸酯、交联剂在含有去离子水、乳化剂、引发剂的体系下充分反应后，得到交联丙烯酸酯核层乳液；
[0009]S2、制备第一壳层乳液：将乳化剂、聚合单体、接枝剂、水、引发剂加入到所述步骤S1中得到的交联丙烯酸酯核层乳液中，反应一定时间后，得到第一壳层乳液；
[0010]S3、制备第二壳层乳液：将乳化剂、聚合单体、水、分子量调节剂、引发剂加入到所
述步骤S2得到的第一壳层乳液中，充分反应，得到第二壳层乳液，即所述ASA乳液；
[0011]S4、制备ASA高胶粉：配制破乳剂水溶液，加热至一定温度，将所述步骤S3中得到的ASA乳液加入，充分破乳，将得到的固体洗涤、干燥，得到ASA高胶粉。
[0012]在本专利技术一个实施方式中，所述步骤S1中，所述丙烯酸酯、交联剂、去离子水、乳化剂、引发剂为一次性加入、分批加入、连续加入或任意组合方式加入。
[0013]优选地，所述步骤S1包括：
[0014]S11、先将第一重量份去离子水、乳化剂、丙烯酸酯、交联剂添加到氮气气氛的反应器中，升温至第一温度后，加入引发剂，反应一定时间；
[0015]S12、然后加入第二重量份去离子水、引发剂，升温至第二温度，并在一定时间内加入第三重量份去离子水、乳化剂、丙烯酸酯、交联剂，加完后保温一定时间，得到交联丙烯酸酯核层乳液。
[0016]在本专利技术一个实施方式中，所述步骤S1中，丙烯酸酯、交联剂、去离子水、乳化剂、引发剂的重量比为1:(0.001
‑
0.05):(1
‑
10):(0.001
‑
0.05):(0.001
‑
0.05)，优选1:(0.002
‑
0.02):(2
‑
5):(0.002
‑
0.01):(0.001
‑
0.02)。
[0017]优选地，所述步骤S2中，聚合单体、接枝剂、乳化剂、水、引发剂的重量份数比为1:(0.002
‑
0.05):(0.002
‑
0.05):(:0.3
‑
5):(0.001
‑
0.05)，优选1:(0.05
‑
0.03):(0.005
‑
0.03):(0.5
‑
3):(0.001
‑
0.01)。
[0018]优选地，所述步骤S3中，所述聚合单体、乳化剂、分子量调节剂、水、引发剂的重量比为所为1:(0.001
‑
0.01):(0.001
‑
0.02):(0.5
‑
5):(0.001
‑
0.02)，优选为1:(0.003
‑
0.03):(0.001
‑
0.01):(0.5
‑
2):(0.002
‑
0.01)。
[0019]在本专利技术一个实施方式中，所述步骤S11与S12中丙烯酸酯的比例为1:(10
‑
50)；优选1:(20
‑
40)。
[0020]在本专利技术一个实施方式中，所述聚合单体为芳族乙烯化合物和/或乙烯基氰化物。
[0021]在本专利技术一个实施方式中，所述芳族乙烯化合物为苯乙烯，所述乙烯基氰化物为丙烯腈。
[0022]优选地，所述第一温度为50～100℃，优选为65～100℃，加入引发剂后反应0.2～3小时。
[0023]优选地，所述第二温度为50～100℃，优选为50
‑
70℃。
[0024]优选地，所述步骤S12中在1
‑
4h内加入第三重量份的去离子水、乳化剂、丙烯酸酯、交联剂，加完后保温1
‑
3h，得到交联丙烯酸酯核层乳液。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种核
‑
壳
‑
壳结构丙烯酸酯类接枝共聚物的制备方法，其特征在于，包括先制备核层乳液，然后依次在所述核层乳液上包裹第一壳层乳液、第二壳层乳液，将得到的ASA乳液通过破乳方法制得ASA高胶粉，所述第一壳层乳液制备过程中引入接枝剂，所述第二壳层乳液制备过程中引入分子量调节剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1、制备核层乳液：将丙烯酸酯、交联剂在含有去离子水、乳化剂、引发剂的体系下充分反应后，得到交联丙烯酸酯核层乳液；S2、制备第一壳层乳液：将乳化剂、聚合单体、接枝剂、水、引发剂加入到所述步骤S1中得到的交联丙烯酸酯核层乳液中，反应一定时间后，得到第一壳层乳液；S3、制备第二壳层乳液：将乳化剂、聚合单体、水、分子量调节剂、引发剂加入到所述步骤S2得到的第一壳层乳液中，充分反应，得到第二壳层乳液，即所述ASA乳液；S4、制备ASA高胶粉：配制破乳剂水溶液，加热至一定温度，将所述步骤S3中得到的ASA乳液加入，充分破乳，将得到的固体洗涤、干燥，得到ASA高胶粉。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述丙烯酸酯、交联剂、去离子水、乳化剂、引发剂为任意组合方式加；例如，一次性加入、分批加入或连续加入。优选地，所述步骤S1包括：S11、先将去离子水、乳化剂、丙烯酸酯、交联剂添加到氮气气氛的反应器中，升温至第一温度后，加入引发剂，反应一定时间；S12、然后加入去离子水、引发剂，升温至第二温度，并在一定时间内加入去离子水、乳化剂、丙烯酸酯、交联剂，加完后保温一定时间，得到交联丙烯酸酯核层乳液。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，丙烯酸酯、交联剂、去离子水、乳化剂、引发剂的重量比为1:(0.001
‑
0.05):(1
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10):(0.001
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0.05):(0.001
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0.05)，优选为1:(0.002
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0.02):(2
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5):(0.002
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0.01):(0.001
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0.02)。优选地，所述步骤S2中，聚合单体、接枝剂、乳化剂、水、引发剂与所述核层乳液的重量份数比为1:(0.002
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0.05):(0.002
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0.05):(:0.3
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0.05)，优选1:(0.05
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0.03):(0.005
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0.03):(0.5
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3):(0.001
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0.01)。优选地，所述步骤S3中，所述聚合单体、乳化剂、分子量调节剂、水、引发剂的重量比为1:(0.001
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0.01):(0.001
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0.02):(0.5
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5):(0.001
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0.02)，优选为1:(0.003
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0.03):(0.001<...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔伟松，郑凯敬，邓兆敬，张小明，
申请(专利权)人：中化学科学技术研究有限公司，
类型：发明
国别省市：