[发明专利]一种耐冲击透明丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯共聚物的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种改性ABS树脂的制备方法，特别涉及一种耐冲击透明丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)的制备方法，属于改性ABS树脂合成领域。

背景技术

ABS树脂是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，是世界上五大通用塑料之一，由于具有优良的抗冲性、高刚性、耐油性、耐低温性、耐化学腐蚀和良好的电气性能等，且容易加工，因此被广泛用于国计民生的各种领域，其主要消费领域包括电子电器、仪器仪表、汽车、建材工业和日用制品等。为了进一步拓宽ABS树脂的应用范围，在基本保证其原有的优良综合性能的基础上，通过对组成及微结构的设计提高其透明性，制备透明ABS树脂，这方面的工作已引起人们的重视，尤其是八十年代获得了较为迅速的发展。与其它透明树脂相比，透明ABS树脂具有显著的耐缺口冲击强度，较高的抗弯曲强度和表面硬度以及较大的扭转刚性，它的综合机械性能要优于MBS树脂和K树脂，用于制造具有优良机械性能的透明塑料制品，可作为生产透明箱、顶盖、壳体、容器、塑料零件、汽车附件装饰品等多种透明件的原料，具有十分广阔的应用前景。

透明ABS一般采用乳液原位悬浮接枝聚合法来制备，即把增韧橡胶加入到苯乙烯单体(St)、丙烯晴单体(AN)、甲基丙烯酸甲酯单体(MMA)的悬浮液中，通过橡胶中的1,2-结构接枝到SAN(苯乙烯-丙烯腈共聚物)中去，制成抗冲击的透明ABS。

CN 201480013412.7专利将苯乙烯单体浸入平均粒径为至的聚丁二烯橡胶胶乳中，同时使苯乙烯单体构成接枝壳从而有效地形成了接枝壳，提供了一种具有优异的透明性和耐冲击性的透明ABS树脂和透明ABS树脂组合物。但是，其ABS树脂中使用的还原剂和Fe离子对ABS树脂的透明性具有不良影响，甚至会使产品变色。

Schuman等人的美国专利US 5017422采用聚丁二烯橡胶和接枝单体，优选苯乙烯和丙烯腈的接枝聚合物，将ABS和脱模剂溶解在惰性有机溶剂中，在支撑物上流延生产适于挤成薄膜或薄层的透明ABS聚合物。

此外，人们还通过将苯乙烯、丙烯腈和甲基丙烯酸甲酯接枝到苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)上制得透明ABS。分散的橡胶相和刚性连续相的折光指数必须很好地匹配。或者，使用不反射可见光的足够小的聚丁二烯橡胶颗粒，并在其上接枝折光指数与聚丁二烯匹配的甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丙烯腈共聚物。

虽然已经能够制备透明ABS聚合物，但是，为使柔性橡胶能充分发挥对SAN的增韧作用，橡胶粒子必须大于一定的尺寸，橡胶相必须保证有一定的体积份数，橡胶相和基体相必须有一定的结合力。橡胶粒子尺寸越大，其抗冲击性能越大，但是透明性能下降，橡胶粒子尺寸在200-400nm时，透明性能和冲击强度达到一个最佳平衡。另有文献研究表明，当体系内含有小橡胶粒子(100-200nm)时，采用橡胶大粒子与小粒子的协同增韧效果要比单纯大粒子的增韧效果更好，大橡胶颗粒吸收能量，诱发银纹；小橡胶颗粒抑制银纹发展，诱发剪切带。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种具有优异透明性和耐冲击性的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的制备方法，该方法操作简单，无需采用新的生产设备，成本低，满足工业生产要求。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种耐冲击透明丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的制备方法，该方法是由丁二烯-b-苯乙烯-b-丁二烯共聚物与包括苯乙烯类单体和丙烯腈类单体在内的聚合单体进行接枝聚合，即得。

本发明的技术方案，关键在于采用了丁二烯-b-苯乙烯-b-丁二烯共聚物，其引入到ABS树脂中，聚苯乙烯中间嵌段能够在ABS树脂中自由流动，且与ABS树脂之间能更好的相容性；同时，聚苯乙烯嵌段与聚苯乙烯嵌段之间能达到很好的相分离，大大提高了ABS树脂的物理力学性能，尤其是冲击性能，且提高了ABS树脂的光泽度。

优选的方案，以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的质量为100％计量，丁二烯-b-苯乙烯-b-丁二烯共聚物的相对质量为5～25％，苯乙烯类单体的相对质量为40～80％，丙烯腈类单体的相对质量为5～35％。