[发明专利]一种具有耐候性苯乙烯系树脂共混物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有改进的抗冲击性、拉伸性能高的具有耐候性的热塑性树脂共混物。更具体地，本发明涉及一种热塑性ASA树脂共混物，其主要包括具有新型结构的ASA接枝共聚物粒子和乙烯基氰-乙烯基芳香族共聚物。 

背景技术

ASA树脂是ABS树脂的替代品种，是苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸丁酯的三元共聚物。由于ASA其结构与ABS相似，其保留了ABS作为工程塑料所具有的极佳的机械物理性能；又由于其不含有双键，不单可抵抗紫外线照射引起的降解、老化、褪色，同时在加工中可耐热氧的作用，防止分解和变色。正因为如此ASA具有比ABS高10倍的耐候性和比较好的耐高温性能。 

ASA树脂是一种两相高分子共混体系，其连续相为SAN基体，分散相为聚丙烯酸丁酯为核，SAN树脂为外壳的ASA核壳接枝共聚物。工业上通用的生产方法是采用种子乳液聚合合成ASA接枝共聚物，然后再与溶液法、本体法或悬浮法生产的SAN树脂进行熔融共混，得到商品ASA树脂。SAN树脂是基体相，共混时用量一般占60%～80%，其分子量及支化特征影响着ASA树脂的最终性能；ASA接枝共聚物的用量大约是20%-40%，其中丙烯酸酯橡胶的模量和含量，粒子尺寸，壳层SAN分子量和接枝密度等因素是影响ASA树脂力学性能和加工性能的重要因素。 

对ASA接枝共聚物而言一般是采用乳液聚合方法制备的以聚丙烯酸丁酯为内核，苯乙烯-丙烯腈共聚物（SAN）作为外层的两层核壳接枝共聚物，粒子尺寸一般都在100nm-1000nm范围内，如US5990239A，US6054531A，CN1211406C,US5883187A 等，但是在常规的ASA接枝共聚物中没有描述基于改变其组成以及结构对提高ASA树脂冲击强度和拉伸性能的改进。因此需要提供一种能够提高ASA树脂综合力学性能的新型ASA接枝共聚物的制备方法。 

因此本发明的发明人通过合成具有三层结构的ASA接枝共聚物再与通过溶液、本体或悬浮聚合方法制备的乙烯基氰-乙烯基芳香族共聚物熔融共混，进而开发了一种具有改进抗冲击性以及拉伸强度的ASA树脂。 

发明内容

本发明的目的是提供一种具有良好冲击强度和拉伸强度的具有三层结构的耐候性苯乙烯系树脂组合物，是一种新型结构的ASA树脂。 

本发明提供的新型结构ASA树脂中的包含的ASA接枝共聚物结构是以乙烯基芳香族-乙烯基氰共聚物为内核，中间层为具丙烯酸丁酯或无共轭双键橡胶聚合物，外层接枝上乙烯基氰-乙烯基芳香族共聚物分子链，粒子尺寸在50nm-800nm之间。 

所述的乙烯基氰-乙烯基芳香族共聚物是由10-60重量份乙烯基氰化合物和90-40重量份的乙烯基芳香族化合物组成的共聚物，具有80,000-250,000的重均分子量。 

所述的乙烯基芳香族化合物为苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、乙烯基甲苯或者是它们的混合物。 

所述的无共轭双键橡胶聚合物为聚丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯-苯乙烯共聚物、丙烯酸丁酯-丙烯腈共聚物。乙烯基氰化合物为丙烯腈或甲基丙烯腈。 

所述的三层核壳结构，最内层为常温玻璃态相，中间层为常温橡胶相，最外层为常温玻璃态相。 

本发明所述的ASA接枝共聚物的制备方法，步骤和条件如下： 

1）核层的制备 

采用乳液聚合法制备：反应器中，按配比加入下述材料：乙烯基芳香族化合物90-40重量份、乙烯基氰为10-60重量份，引发剂0.1-10重量份，乳化剂2-10重量份，去离子水100-300重量份，交联剂0.1-10重量份，氮气保护，搅拌，于50-85℃聚合4-15小时，得到核种子乳液； 

所述的乳化剂为自由烷基芳基磺酸盐、碱金属硫酸盐、磺化烷基酯、脂肪酸盐、松香酸烷基盐等或它们的复配物； 

所述的引发剂采用过硫酸钾，过氧化苯甲酰，偶氮二异丁腈或过氧化氢二异丙苯-硫酸亚铁等复合引发体系； 

所述的交联剂为二乙烯基苯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、丙烯酸双环戊烯基酯具有双官能团反应活性单体； 

2）中间层接枝聚合