[发明专利]具有优异的耐冲击性、耐候性、和着色性的ASA接枝共聚物，以及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及ASA接枝共聚物和其制备方法，以及涉及具有极好的耐冲击性、耐候性、和着色性的ASA接枝共聚物以及其制备方法。

背景技术

通常，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂(下文中，ABS树脂)具有极好的耐冲击性、机械强度、表面光泽、和加工性能，所以它已用于各种各样的电气/电子产品、车辆部件、一般物品等。然而，因为ABS树脂包括在橡胶成分中化学上不稳定的双键，其可以容易被紫外线老化，所以ABS树脂具有较差的耐候性和耐光性。当长时间被留在外面时，ABS树脂具有剧烈的变色和物理性能的降低，所以它不适用于暴露于阳光的室外应用。为了弥补上述缺点，对ABS树脂模塑制品进行后处理如涂布或电镀，或当挤压ABS树脂时将大量的紫外线稳定剂加入到ABS树脂中。然而，前者具有复杂的过程和高失败率，而后者则具有不够持久的耐候性和昂贵的制造成本。

为了克服ABS树脂的应用限制，使用了具有极好耐候性的许多树脂来代替ABS树脂，并且其中广泛使用丙烯酸酯-苯乙烯-丙烯腈树脂(在下文中，ASA树脂)。

通常通过混合和挤压基于丙烯酸酯的接枝聚合物(其是借助于乳液聚合并通过接枝聚合乙烯基氰化合物和芳族乙烯基化合物与基于丙烯酸酯的合成橡胶所获得)和芳族乙烯基-乙烯基氰共聚物(其是通过共聚合乙烯基氰化合物和芳族乙烯基化合物所获得)来制备ASA树脂。在这点上，通过调节丙烯酸酯类合成橡胶、丙烯酸酯类接枝聚合物、和芳族乙烯基-乙烯基氰共聚物(其是基体聚合物)的物理性能和含量，以及通过选择性地进一步添加具有特定功能的增强材料，来获得具有所期望的物理性能的树脂。ASA树脂具有极好的耐候性、耐光性、耐化学性、耐热性等，从而适用于暴露于充足的光线的室外应用如户外电气/电子部件、车辆外装部件、建筑材料等。

否则，α-甲基苯乙烯类基体SAN树脂常规用于增强ASA树脂(一种现有的耐候性树脂)的耐热性，这是因为室外应用如车辆必须要求耐热性。用于确保耐热性的乙烯基氰化合物和α-甲基苯乙烯类化合物的共聚物具有极好的耐热性，但产生大量气体。因此，降低了加工稳定性，引起光泽恶化，并且进一步地共聚物的颜色是颇为黄色的，所以它具有较差的着色性性能。

因此，本发明人开发了具有增强的耐冲击性、耐候性、和着色性的ASA接枝共聚物，其中通过结构上变化具有核-壳结构的ASA接枝共聚物的核设计以克服上述问题。

发明内容

技术主题

本发明的目的是提供具有极好的耐冲击性、耐候性、和着色性的ASA接枝共聚物。

本发明的目的是提供用于制备具有耐冲击性、耐候性、和着色性的ASA接枝共聚物的方法。

可以通过下文描述的本发明来实现本发明的目的。

技术方案

为了实现上述技术主题，本发明提供了丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯(ASA)接枝共聚物。ASA接枝共聚物的特征在于具有核-壳结构，其中核是多核橡胶聚合物，其中顺序地聚合丙烯酸烷基酯单体，并且壳通过在核上接枝聚合苯乙烯类单体和丙烯腈类单体来形成。

核具有大于且小于或等于的平均颗粒直径，按重量计80至95％的凝胶含量，以及15至30的溶胀指数。

多核橡胶聚合物优选是三核橡胶聚合物。

在三核橡胶聚合物中，以第一核层、第二核层、和第三核层的次序，交联密度逐渐增加。可以通过共聚合丙烯酸烷基酯单体和苯乙烯类单体来形成第二核层。

三核橡胶聚合物的颗粒尺寸分布可以是单峰、双峰、或三峰的。

本发明提供了用于制备ASA接枝共聚物的方法，该方法包括以下步骤：通过顺序地聚合丙烯酸烷基酯单体来制备多核橡胶聚合物胶乳；以及通过接枝聚合苯乙烯类单体和丙烯腈类单体与多核橡胶聚合物来形成壳层。

多核橡胶聚合物胶乳优选是三核橡胶聚合物胶乳。

制备三核橡胶聚合物胶乳的步骤包括通过以下来制备三核橡胶聚合物的步骤：(1)通过将丙烯酸烷基酯单体引入反应器，引入乳化剂和离子交换水，搅拌引入的材料，保持反应温度为55至65℃，引入聚合引发剂，以及保持聚合温度为70至75℃，来形成第一核层；(2)通过引入丙烯酸烷基酯单体、交联剂、和接枝剂，来形成第二核层；以及(3)通过引入丙烯酸烷基酯单体、交联剂、和接枝剂，来形成第三核层。上述方法进一步包括引入用于第二核层的苯乙烯类单体的步骤。