[发明专利]丙烯腈、苯乙烯和丁二烯基热塑性模塑材料

说明书

发明描述

本发明涉及具有改良力学和光学性能的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)基热塑性模塑化合物，涉及该热塑性模塑化合物所包含的接枝共聚物以及一种该接枝共聚物的生产工艺，以及涉及该模塑化合物的应用。

通过与橡胶结合改良苯乙烯丙烯腈共聚物来生产热塑性模塑化合物的方法已经存在了数十年。例如，通过在存在橡胶的情况下，对苯乙烯和丙烯腈进行接枝共聚，然后将该接枝共聚物与另外生产的聚合物基体混合来进行生产，这种聚合物基体可以包括苯乙烯丙烯腈共聚物或甲基苯乙烯-丙烯腈共聚物。

EP-A 0 022 200披露了热塑性模塑化合物的生产，这种热塑性模塑化合物包含一种由苯乙烯和丙烯腈组成的共聚物基体和一种由胶乳、苯乙烯和丙烯腈组成的接枝共聚物。包括首先使用过硫酸钾作为引发剂进行游离基聚合，从而产生聚丁二烯胶乳。然后对该胶乳进行凝聚，从而增加橡胶粒子的大小。该凝聚可能受到胶乳与丙烯酸乙酯和甲基丙烯酰胺共聚物的乳化液发生的反应的影响。然后，凝聚的胶乳在引发剂的作用下，与苯乙烯和丙烯腈发生反应，生成接枝橡胶。

本领域的技术人员还熟知，橡胶粒子的大小对热塑性模塑化合物的物理性质具有实质性的影响。为了方便生产，比较有利的做法是首先生成橡胶颗粒较小的胶乳，然后在后续步骤中，通过凝聚过程，增加胶乳的颗粒大小。但是，凝聚步骤的一个难题在于，所形成的分散液通常不仅仅包括所需的凝聚产物，还包括非凝聚颗粒以及可能包含较大颗粒的凝结物。

该凝结物可能对热塑性模塑化合物的力学特性具有负面影响。清除该凝结物可能导致材料发生显著的损失。此外，这样做的意图还在于获得尽可能多的具备所需粒度的颗粒，对于大型工业装置来说，这一点尤为重要。

EP-A 0 077 038描述了在包含酸根的胶乳分散液以及中性电解质存在的情况下的分散橡胶的凝聚。由于凝聚乳胶包括游离酸根，凝聚必须在非酸性pH环境下进行。该过程的缺点在于，凝聚效果受到pH值变化的强烈影响，因此，必须非常精确地保持pH值，以获得重复结果。

根据EP-A 1 305 345，本领域的技术人员熟悉在碱性电解质存在的情况下，例如氢氧化钾存在的情况下进行凝聚时，丁二烯橡胶的另一种凝聚过程。

WO 2008/020012描述了一种包含重量百分比为0％到10％的苯乙烯(作为接枝基质)，并且用丙烯酸酯聚合物尤其是丙烯酸乙酯和甲基丙烯酰胺的共聚物进行聚合的丁二烯胶乳。所述文件进一步描述了由此生成的与苯乙烯和丙烯腈(SAN)接枝的接枝共聚物，以及这种热塑性模塑化合物包含母体聚合物等接枝共聚物和聚(苯乙烯-共聚-丙烯腈共聚物)(PSAN)。凝聚接枝基质的双峰粒度分布的d₅₀值为80到120nm以及350到550nm。没有涉及到颗粒的多分散性U。

DE 10 2005 022 632 A1描述了一种颗粒凝聚胶乳、一种与其凝聚的聚丁二烯橡胶分散液以及一种相应的SAN接枝橡胶，以及一种由包含接枝橡胶的PSAN构成的热塑性模塑化合物。所采用的凝聚胶乳最好是一种丙烯酸乙酯和甲基丙烯酰胺的共聚物。尤其是当凝聚胶乳的不均匀性U≤0.35并且d₅₀值为65到150nm时。该文件进一步描述了用凝聚胶乳生产的，并且具有包含非凝聚颗粒以及一部分凝聚颗粒的双峰粒度分布的颗粒橡胶。这部分凝聚颗粒的不均匀性U最好是≤0.7，d₅₀值最好是>400nm。所采用的橡胶的例子包括基于丁二烯和重量百分比为7％的苯乙烯的橡胶。

DE 10 2005 022 635 A1描述了一种凝聚胶乳，尤其是一种不均匀性U≤0.35并且d₅₀值为80到190nm的丙烯酸乙酯和甲基丙烯酰胺的共聚物。一种与其凝聚的乳化橡胶包括至少一部分不均匀性U<0.35，最好是<0.30，并且凝聚颗粒，d₅₀的值>300nm，最好是>400nm的凝聚颗粒。该文件进一步描述了一种具有SAN接枝上层，并且包含了一部分均匀性为0.33、d₅₀值为630的凝聚橡胶的，基于丁二烯以及重量百分比为7％的苯乙烯的橡胶，同时还描述了一种由PSAN构成的、包含该橡胶的热塑性模塑化合物。

按照上文所述的先前技术生产的、包含苯乙烯丙烯腈共聚物的模塑化合物的上文夏氏缺口冲击强度等力学性能仍然有待提高。

本发明的一个目标在于提供具有改良冲击强度，并且可用易于以工业规模实施的工艺生产的热塑性ABS模塑化合物。

本发明提供一种由以下成份构成的接枝共聚物B：