丙烯酸酯-氯化聚乙烯橡胶-苯乙烯树脂的连续本体聚合方法技术

技术编号:7806545 阅读:303 留言:0更新日期:2012-09-27 03:18
本发明专利技术涉及到一种丙烯酸酯-氯化聚乙烯橡胶-苯乙烯树脂的连续本体聚合方法,其特征在于包括下述步骤:将氯化聚乙烯橡胶、苯乙烯、丙烯酸酯类单体和第一溶剂混合,室温下以100-300rpm的速率搅拌8-12h后,加入引发剂、链转移剂、矿物油和水滑石后再以100-300rpm的速率搅拌2-4h,形成原料胶液;所述的原料胶液在95-155℃、0.6-1.2MPa、搅拌速度为50-150rpm的条件下进行接枝聚合反应至聚合产物中固体含量为55-70%,得到聚合混合液与助剂混合液充分混合后进行二级脱挥分离后送去挤出、造粒,得到丙烯酸酯-氯化聚乙烯橡胶-苯乙烯树脂。该树脂具有优良的耐候性、较高的常低温抗冲击强度及良好的加工性能,综合性能优良。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到高分子聚合领域 ,具体指一种甲基丙烯酸甲酷-氯化聚こ烯橡胶-苯こ烯树脂的连续本体聚合方法。
技术介绍
甲基丙烯酸甲酯-氯化聚こ烯-苯こ烯共聚树脂MCS是ー种以橡胶CPE增韧的热塑性塑料,它是由甲基丙烯酸甲酯MMA和苯こ烯ST在氯化聚こ烯CPE的存在下共聚合制备而得的。甲基丙烯酸甲酯-氯化聚こ烯-苯こ烯共聚树脂MCS采用具有饱和主链结构的CPE替代含双键不饱和基团的聚丁ニ烯橡胶,使得MCS树脂具有比MBS树脂更加优异的耐候性能,以及相当的透明性及机械性能,而且由于分子链含氯,MCS树脂具有先天的阻燃性能及抗静电性能,避免了 MBS树脂制品在户外或室内长期使用容易发生泛黄、变色、透明度下降及龟裂等表面缺陷的问题。MCS可广泛应用于电子电气、仪表仪器、汽车零部件、通讯、家电、建材及照明等领域,尤其适用于户外场所,可替代MBS用于制造家电外壳部件、电讯器材、照明灯具等产品。目前MCS树脂的主要制备方法为水相悬浮聚合法和共混挤出法,未见采用本体聚合法的报道,并且国内外也无此产品的エ业化装置。美国专利USP3644579和USP3819763掲示了一种甲基丙烯酸甲酷-氯化聚こ烯-苯こ烯水相接枝共聚的的制备方法,得到的聚合产物分子量分布窄,聚合产物为固体珠状颗粒,易分离干燥。河北大学杨利庭等人在《河北省科学院学报》1996年3期29-31页报道了采用共混法制备MCS树脂,研究了改性单体、CPE用量对产品树脂的力学性能、流变性的影响。随后,杨利庭等人又在《高分子材料科学与工程》1997年7卷4期40-43页、《高分子材料科学与工程》1999年I卷I期36-38页报道了采用水相悬浮聚合法制备MCS,并对聚合エ艺及产品流变等性能进行研究。水相悬浮聚合エ艺以水为介质,温度易控制,产品质量均一,但该エ艺复杂、产生大量高COD值的废水,污染严重,后处理费用较高,而且产品杂质含量较高,限制了该方法的应用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供ー种丙烯酸酯-氯化聚こ烯橡胶-苯こ烯树脂的连续本体聚合エ艺。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为该丙烯酸酷-氯化聚こ烯橡胶-苯こ烯树脂的连续本体聚合方法,其特征在于包括下述步骤将氯化聚こ烯橡胶、苯こ烯、丙烯酸酯类单体和第一溶剂混合,室温下以100-300rpm的速率搅拌8_12h后,加入引发剂、链转移剂、矿物油和水滑石后再以100-300rpm的速率搅拌2_4h,形成原料胶液;以所述原料胶液的总重量为100%计,上述各原料的重量组成为苯こ烯20-25%丙烯酸酯类单体45-55%氯化聚こ烯橡胶6-10%;硅橡胶1-5%; 引发剂0.01-0.1%;链转移剂0.1-0.5%;矿物油0.5-1.5%;水滑石0.2-0.5%;余量为第一溶剂,且第一溶剂重量不超过25%。所述丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯MMA和丙烯酸甲酯MA的混合物,或甲基丙烯酸甲酯MMA和丙烯酸こ酯EA的混合物,其中甲基丙烯酸甲酯占丙烯酸酯单体总重量的75 95% ;所述氯化聚こ烯橡胶分子量为100000-150000,氯的重量百分含量为35_42% ;所述的第一溶剂选自芳香烃或脂肪烃,所述芳香烃优选甲苯和/或こ苯;所述脂肪烃优选正戊烷、正已烷和/或环己烷;所述硅橡胶为甲基こ烯基硅橡胶,分子量为500000-700000 ; 所述引发剂选自过氧化二月桂酰、过氧化ニ苯甲酰、I,I- ニ (叔丁基过氧化)环己烷和1,I-ニ (叔丁基过氧化)-3,3,5_三甲基环己烷中的ー种或多种;所述链转移剂为α -甲基苯こ烯线性ニ聚体;所述的原料胶液在95-155°C、0. 6-1. 2MPa、搅拌速度为50_150rpm的条件下进行接枝聚合反应至聚合产物中固体含量为55-70%,得到聚合混合物;将所述的聚合混合物与助剂混合液充分混合后进行ニ级脱挥分离后送去挤出、造粒,得到丙烯酸酯-氯化聚こ烯橡胶-苯こ烯树脂;所述的助剂混合液包括第二溶剂、热稳定剂、抗氧剂和润滑剂;其中,所述第二溶剂与所述第一溶剂相一致;所述热稳定剂为钙锌稳定剂与有机锡稳定剂的混合物,钙锌稳定剂与有机锡稳定剂的用量比例为4:1-1:1 ;其中有机锡为马来酸ニ丁基锡、硫醇甲基锡和/或硫醇辛基锡;所述抗氧剂选自抗氧剂B215、B225或B900 ;所述润滑剂选自硬脂酸钙、こ撑双硬脂酸酰胺和/或季戊四醇酯;以助剂混合液的总重量为100%计,各助剂的重量组成为热稳定剂5-10%抗氧剂2-5%润滑剂2-5% ;其余为第二溶剂,且第二溶剂重量不超过90%。较好的,所述原料胶液的接枝聚合反应在相互串联的三个反应器内分三步进行;首先将所述的原料胶液送入第一反应器内,在9 5 -115 °C、0. 6 -1. 2MP a、搅拌速度为50-150rpm的条件下进行接枝聚合反应至聚合产物中固体含量为20-35% ;然后送入第二反应器,在115-130°C、0. 6-1. 2MPa、搅拌速度为50_150rpm的条件下继续反应至聚合产物中固体含量为35-50% ;最后送至第三反应器,在135-155°C、0. 6-1. 2MPa、搅拌速度为10-50rpm条件下反应至聚合产物中固体含量为55-70% ;上述第一反应器、第二反应器和第三反应器相互串联连接,物料在三个反应器之间的流动速率为800-2000ml/h ;出第三反应器的聚合物混合液以800_2000ml/h的流动速率与来自助剂罐并预热至140-160°C的助剂混合液进入静态混合器充分混合,所述助剂混合液的流量为所述聚合物混合液流量的5-10%。将从静态混合器排出的物料,经过脱挥罐的ニ级脱挥分离,送去挤出造粒设备,得到橡胶重量平均粒径为O. 4-1. 5微米,氯化聚こ烯橡胶含量为14-30%、单体转化率为65-90%的丙烯酸酯-氯化聚こ烯橡胶-苯こ烯树脂。 上述单体转化率是指已经參与聚合反应的单体质量占初始单体质量的百分数;所述聚合产物固体含量是指聚合产物占聚合后的熔体总质量的百分数,聚合后的熔体包括聚合产物、未參与反应的单体及溶剤。使用上述丙烯酸酯-氯化聚こ烯橡胶-苯こ烯树脂的连续本体聚合装置进行丙烯酸酷-氯化聚こ烯橡胶-苯こ烯树脂连续本体聚合的方法,其特征在于包括下述步骤在本专利技术所述制备方法中,由于丙烯酸酯极性大,与氯化聚こ烯橡胶及硅橡胶的溶度參数差异较大,难以互溶。因此,必须严格控制苯こ烯与丙烯酸酯的比例,并适当提高较弱极性溶剂的用量,否则得到的原料胶液的性质不稳定,当车间昼夜温差较大时,存在橡胶析出,堵塞管道及设备的安全隐患。相对于极性较强的丙烯酸酯,甲苯和/或こ苯,正戊烷、正已烷和/或环己烷,为较弱极性溶剤。甲基丙烯酸甲酯分子极性大,所得聚合物刚性强,熔融温度高,加工性能不良。为此,在甲基丙烯酸甲酯的基础上,添加少量丙烯酸甲酯或丙烯酸こ酷,可适当降低分子链的刚性,明显提高树脂的流动性,从而改善树脂的加工性能。氯化聚こ烯橡胶玻璃化转变温度较高,通常在_25°C左右,与丁 ニ烯橡胶的-60 _80°C差距较大,导致其低温抗冲击性能偏弱。甲基こ烯基硅橡胶玻璃化转变温度一般可达-120°C,具有优良的耐高、低温性以及耐老化、耐臭氧性能,在本专利技术的制备方法中采用甲基こ烯基硅橡胶作为辅助橡胶,可明本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ー种丙烯酸酯-氯化聚こ烯橡胶-苯こ烯树脂的连续本体聚合方法,其特征在于包括下述步骤 将氯化聚こ烯橡胶、苯こ烯、丙烯酸酯类单体和第一溶剂混合,室温下以100-300rpm的速率搅拌8-12h后,加入引发剂、链转移剂、矿物油和水滑石后再以100-300rpm的速率搅拌2-4h,形成原料胶液; 以所述原料胶液的总重量为100%计,上述各原料的重量组成为 苯こ烯20-25% 丙烯酸酯类单体45-55% 氯化聚こ烯橡胶6-10%; 硅橡胶1-5% ; 引发剂0.01-0.1%; 链转移剂O. 1-0. 5% ; 矿物油O. 5-1. 5% ; 水滑石O. 2-0. 5% ; 余量为第一溶剂,且第一溶剂重量不超过25%。所述丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯MMA和丙烯酸甲酯MA的混合物,或甲基丙烯酸甲酷MMA和丙烯酸こ酯EA的混合物,其中甲基丙烯酸甲酯占丙烯酸酯单体总重量的75 .95% ; 所述氯化聚こ烯橡胶分子量为100000-150000,氯的重量百分含量为35-42%; 所述的第一溶剂选自芳香烃或脂肪烃,所述芳香烃优选甲苯和/或こ苯;所述脂肪烃优选正戊烷、正已烷和/或环己烷; 所述硅橡胶为甲基こ烯基硅橡胶,分子量为500000-700000 ; 所述引发剂选自过氧化二月桂酰、过氧化ニ苯甲酰、I,I- ニ (叔丁基过氧化)环己烷和I,I- ニ (叔丁基过氧化)-3,3,5-三甲基环己烷中的ー种或多种; 所述链转移剂为α-甲基苯こ烯线性ニ聚体; 所述的原料胶液在95-155°C、0. 6-1. 2MPa、搅拌速度为50_150rpm的条件下进行接枝聚合反应至聚合产物中固体含量为55-70%,得到聚合混合液; 将所述的聚合混合物与助剂混合液充分混合后进行ニ级脱挥分离后送去挤出...

【专利技术属性】
技术研发人员:沈曙光周文斌邱琪浩方义红王振
申请(专利权)人:宁波镇洋化工发展有限公司
类型:发明
国别省市:

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