具有优良透明度、流动性和耐划擦性能的丙烯酸类树脂制造技术

本发明专利技术提供具有优良的透明度、流动性和耐划擦性能的丙烯酸类树脂，该丙烯酸类树脂通过聚合单体混合物而制备，该单体混合物包含10-25wt%的(甲基)丙烯酸酯单体、50-80wt%的芳香族乙烯基化合物、以及10至25wt%的乙烯基氰化合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有优良透明度、流动性和耐划擦性能的丙烯酸类树脂
本专利技术涉及可具有优良透明度、流动性和耐划擦性的丙烯酸类树脂。本专利技术具体涉及通过悬浮聚合(甲基)丙烯酸酯单体、苯乙烯单体和乙烯基氰化合物而得到的具有优良透明度、流动性和耐划擦性的丙烯酸类树脂。
技术介绍
通常，利用(甲基)丙烯酸烷基酯单体，不饱和腈单体和o-、m-、和/或p-乙基苯乙烯单体聚合的甲基丙烯酸或丙烯酸烷基酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物树脂可具有外观与物理性质的优良平衡。这可能归因于甲基丙烯酸或丙烯酸烷基酯的优良的刚度（stiffness）和透射率以及丙烯腈的优良的加工性和耐化学性。然而，(甲基)丙烯酸烷基酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物树脂典型含有大量的(甲基)丙烯酸烷基酯，因此会有较差的流动性并会难以与透明的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）树脂复合（混合，compound）。甲基丙烯酸或丙烯酸烷基酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物树脂可以通过乳液聚合、悬浮聚合或本体聚合来制备。在乳液聚合中，可以聚合的表面是广泛分布的，因为尺寸小于其他聚合方法的表面，并且在聚合中可以出现具有数百到数千的胶束结构（micellestructure）的区域。其还可以易于控制温度，且聚合可以是稳定的并且可以短时间进行。然而，乳液聚合可由于残余聚合添加剂的存在和蒸汽变色问题而导致染色问题。还存在与乳液聚合有关的生产效率和设施问题，因为需要清洁、脱水并干燥通过凝固聚合物而制备的苯乙烯-丙烯腈（SAN）浆料。还会存在废水处理问题，且制得的产品可由于挤出和注入杂质而表现出透明度降低，并且挤出的片材（sheets）可能具有较差的外观。专利技术内容本专利技术涉及可具有优良的透明度、流动性和耐划擦性的丙烯酸类树脂。通过聚合单体混合物而制备丙烯酸类树脂，该单体混合物包含以重量计10至25%的(甲基)丙烯酸酯单体、以重量计50至80%的芳香族乙烯基化合物、以及以重量计10至25%的乙烯基氰化合物。在本专利技术的示例性实施方式中，可以包含以重量计18至25%的(甲基)丙烯酸酯单体。丙烯酸类树脂可以具有100,000至200,000的重均分子量。丙烯酸类树脂可以通过单体混合物的悬浮聚合来制备。丙烯酸类树脂具有根据ASTMD1238所测量的15至100的熔融指数（MI）。丙烯酸类树脂具有根据JISK5401所测量的F至H铅笔硬度的耐划擦性（耐刮擦性，scratch-resistance）。在示例性实施方式中，丙烯酸类树脂具有根据JISK5401所测量的高于H铅笔硬度的耐划擦性。本专利技术还提供用于制备丙烯酸类树脂的方法。在示例性实施方式中，该方法包括：制备包含以重量计10至25%的(甲基)丙烯酸酯单体、以重量计50至80%的芳香族乙烯基化合物、以及以重量计10至25%的乙烯基氰化合物的单体混合物、去离子水、分散剂（分散试剂，dispersionagent）（本文中还称为分散剂（dispersant））、和引发剂；聚合该混合物达到60至85%聚合度（聚合，polymerization）；以及例如通过自热（自发热，autothermal）升高温度来终止该聚合物的聚合。本专利技术还提供包含丙烯酸类树脂的热塑性树脂组合物。下文中将更详细地描述本专利技术的细节。具体实施方式将在以下本专利技术的具体实施方式中更充分地描述本专利技术，其中描述本专利技术的一些、而非所有的实施方式。实际上，本专利技术可以以许多不同的形式实施，而不应将其理解为局限于本文所列的实施方式；确切地说，提供这些实施方式以使本专利技术的披露内容满足适用的法律要求。本专利技术提供一种通过聚合包含以重量计10至25%的(甲基)丙烯酸酯单体、以重量计50至80%的芳香族乙烯基化合物、以及以重量计10至25%的乙烯基氰化合物的单体混合物（得到）的丙烯酸类树脂。该单体混合物可以包含基于单体混合物的总重量以重量计10至25%，例如以重量计18至25%的量的(甲基)丙烯酸酯单体。如果(甲基)丙烯酸酯单体的量以重量计超过25%，会劣化聚合树脂的流动性。如果(甲基)丙烯酸酯单体的量以重量计少于10%，会劣化耐划擦性。为了同时赋予优良的流动性和耐划擦性，(甲基)丙烯酸酯单体的量可以为以重量计18至25%。用于本专利技术的(甲基)丙烯酸酯单体的实例，可包括但不限于(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸癸酯等，以及其组合。在示例性实施方式中，可以使用甲基丙烯酸甲酯。单体混合物可以包含基于单体混合物的总重量以重量计50至80%的芳香族乙烯基化合物。用于本专利技术的芳香族乙烯基化合物的实例，可包括但不限于苯乙烯、p-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯等，以及其组合。在示例性实施方式中，可以使用苯乙烯。单体混合物可以包含基于单体混合物的总重量以重量计10至25%的乙烯基氰化合物。如果乙烯基氰化合物的量以重量计少于10%，会劣化树脂的耐划擦性。乙烯基氰化合物的实例包括但不限于丙烯腈、甲基丙烯腈等，以及其组合。常规的(甲基)丙烯酸烷基酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物树脂因为(甲基)丙烯酸烷基酯的量较高，其可能具有较差的流动性，但如果减少(甲基)丙烯酸烷基酯的量，会劣化耐划擦性等。然而，专利技术人已经发现，减少(甲基)丙烯酸烷基酯的量可以改进(甲基)丙烯酸烷基酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物树脂的流动性，并且，增加丙烯腈的量可以弥补由减少(甲基)丙烯酸烷基酯的量所产生的耐划擦性的降低。对于本专利技术的丙烯酸类树脂的重均分子量可以是100,000至200,000，例如120,000至160,000。如果丙烯酸类树脂的重均分子量小于100,000，流动性可能是好的，但是会劣化冲击强度。如果丙烯酸类树脂的重均分子量大于160,000，又会劣化流动性和透明度。通过链转移剂可以控制丙烯酸类树脂的重均分子量。用于本专利技术的链转移剂可以是烷基硫醇（alkylmercaptan）。烷基硫醇的实例包括但不限于正丁基硫醇、正辛基硫醇、正辛基硫醇、正十二烷基硫醇、t-十二烷基硫醇等，以及其组合，例如正辛基硫醇与t-十二烷基硫醇混合。在本专利技术的示例性实施方式中，丙烯酸类树脂可以通过悬浮聚合而制备。无机或有机分散剂可用作悬浮剂或悬浮稳定剂。在通过悬浮聚合制备透明树脂时，如果无机分散剂用作悬浮剂或悬浮稳定剂，可以改进稳定剂分散效果。然而，在聚合之后，需要将无机分散剂经强酸（如盐酸等）去除以提高透明度。然而，残留的强酸会腐蚀设备。因此，在示例性实施方式中，可以使用有机分散剂。然而，有机分散剂可劣化片材的透明度和外观，因为有机分散剂可在聚合反应器的壁上产生大量的结垢（scaling）。因此在使用有机分散剂时，还使用亚分散剂（subdispersant）可能是有用的。用作悬浮剂（还有悬浮稳定剂）的有机分散剂的实例包括但不限于丙烯酸、甲基丙烯酸、其共聚物等，以及其组合。在使用共聚物时，丙烯酸或甲基丙烯酸的量可以超过基于共聚物总重量的50重量份。还可以使用其钠盐、钾盐或铵盐。盐作为分散介质和悬浮单体可以维持水中的溶解度。亚分散剂的实例包括但不限于磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸钠、焦磷酸钠、六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、焦磷酸钾、磷酸氢二钾、磷酸钾、硝酸钙、苛性钠、亚硫酸钠等，以及其组合。这些化合物也是本领域已知的且可商业购买的。本专利技术的丙烯酸类树脂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.29 KR 10-2009-0133441;2010.12.28 KR 10-2011.一种用于制备丙烯酸类树脂的方法，包括：混合包含以重量计10至25％的(甲基)丙烯酸酯单体、以重量计50至80％的芳香族乙烯基化合物、以及以重量计10至25％的乙烯基氰化合物的单体混合物，去离子水，分散剂，和引发剂；将所述混合物聚合到聚合度60至85％；以及通过自发热升高温度来终止所述聚合物的聚合，其中，聚合步骤包括在有机分散剂和另一类型分散剂的存在下使所述单体混合物聚合，所述另一类型分散剂包括磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸钠、焦磷酸钠、六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、焦磷酸钾、磷酸氢二钾、磷酸钾、硝酸钙、苛性钠、亚硫酸钠，以及其组合，所述有机分散剂包括丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸共聚物，以及其组合，其中，所述丙烯酸类树脂具有根据ASTMD1238在220℃和10kg的条件下所测量的15...

【专利技术属性】
技术研发人员：李敦根，金裕浩，
申请(专利权)人：第一毛织株式会社，
类型：发明
国别省市：