[发明专利]一种用于塑钢门窗的耐候型树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及合成树脂技术领域，具体而言，涉及一种用于塑钢门窗的耐候型树脂及其制备方法。

背景技术

众所周知，过去的木质门窗因易腐烂又浪费森林资源已经在房屋建筑中很少使用；铁制门窗又因其涂漆经常脱落而锈迹斑斑，影响美观也影响质量；前几年比较常用的塑料门窗又因刚性不够，易老化，所以也不太受人们喜欢。近年来，塑钢门窗以其独特的刚性、韧性和使用的美观性、耐久性而颇受青睐。塑钢门窗是在碳钢框架上通过挤出机热覆一层聚氯乙烯(PVC)或其它热塑性树脂涂层来保持性能，其既具有钢材的刚性，又具有塑料的韧性、耐腐蚀性和着色性。但是PVC本身是脆性的，必须要添加抗冲击和耐候(抗紫外线)助剂才可以热复合在钢材外层使用。

一般在PVC中添加的助剂有氯化聚乙烯(CPE)和抗冲ACR树脂。CPE树脂因为在生产和加工过程中产生氯气造成污染而逐渐被淘汰，而且其刚性和光结度较差，而抗冲ACR树脂虽然是目前较好的户外用PVC改性剂，但其制备过程比较复杂，性能也不稳定。

专利号为200510015287.6的专利中介绍：采用丙烯酸酯类单体为橡胶组分进行多层接枝，制备具有“核-壳”结构的丙烯酸酯/PVC复合粒子，来提高其抗冲击强度。这种方法是直接制备丙烯酸酯/PVC复合粒子，存在的问题是不容易控制丙烯酸酯的加入量，而且因为丙烯酸酯与PVC的折光指数不甚匹配，所以热复合的树脂层的光洁度也不佳。

专利号为201110272826.X的专利提供了一种丙烯腈-异戊二烯-苯乙烯共聚物树脂，其为PVC抗冲改性剂AIS树脂，但因为其内含有异戊二烯，所以耐候性较差，只能作为室内材料使用。

申请号为201010296358.5的专利中提到一种苯乙烯与丙烯酸酯的共聚物，但其主要是用于PVC的发泡助剂。

因此，急需寻求一种综合性能较好的、制备工艺简单、可以添加到PVC中的耐候抗冲型树脂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于塑钢门窗的耐候型树脂的制备方法，此制备方法操作简单，制备方便，而且还不会在制备过程中产生污染气体。

本发明的另一目的在于提供一种用于塑钢门窗的耐候型树脂，该树脂的耐候性好，刚性强，综合性能佳。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的：

一种用于塑钢门窗的耐候型树脂的制备方法，包括以下步骤：

将水、橡胶组分、引发剂、乳化剂、交联剂和电解质混合，在50～70℃下反应8～10h，得到橡胶胶乳；

将橡胶胶乳与水、引发剂、乳化剂、分子量调节剂混合，在50～70℃下接枝聚合，同时加入接枝层组分，然后反应4～5h，得到聚合乳液，其中，接枝层组分与橡胶组分的质量比为2～4:6～8；

对聚合乳液进行喷雾干燥；

橡胶组分包括丙烯酸丁酯，接枝层组分包括甲基丙烯酸甲酯。

另外，一种用于塑钢门窗的耐候型树脂，按重量百分比计，包括橡胶组分60～80％和接枝层组分20～40％。

相对于现有技术，本发明包括以下有益效果：本发明通过乳液聚合方法，经过两次聚合，制得具有核-壳结构的丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲酯的二元接枝共聚物树脂。相对于传统的用于塑钢门窗的三元或四元共聚树脂，本发明提供的树脂的制备方法更为简便，收率也更高，而且还不会在制备过程中产生污染气体，而制得的树脂的具有以下优点：

(1)相对于传统的CPE树脂或抗冲ACR树脂，利用本发明提供的树脂增韧的PVC具有更强的抗冲击性能；

(2)具有更好的着色性和光洁度，与PVC共混后的涂层可以达到镜面的光洁度；

(3)具有更好的耐候性能，经过3000小时的氙灯老化后仍能保持85％以上的抗冲击强度；

(4)可以降低生产操作成本。其生产周期仅是目前抗冲ACR树脂的一半多，生产效率明显提高。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本发明实施例的用于塑钢门窗的耐候型树脂及其制备方法进行具体说明。

用于塑钢门窗的耐候型树脂的制备方法包括以下步骤：

步骤S1：将水、橡胶组分、引发剂、乳化剂、交联剂和电解质混合，在50～70℃下反应8～10h，得到橡胶胶乳。