[发明专利]一种增韧聚乳酸用核壳结构丙烯酸酯聚合物的制备方法

说明书

本发明制备核壳结构丙烯酸酯聚合物增韧聚乳酸的冲击强度最高可达42kJ/m²，此状态下仍可保持31MPa的拉伸强度和30%的断裂伸长率。空白聚乳酸冲击强度为2.6kJ/m²，拉伸强度为52MPa。本发明制备核壳结构丙烯酸酯聚合物增韧聚乳酸的冲击强度提高了16倍。发明提供了一种增韧聚乳酸用核壳结构丙烯酸酯聚合物的制备方法的原料廉价易得，生产设备简单。

技术领域

本发明属于树脂技术领域，渉及一种增韧聚乳酸用核壳结构丙烯酸酯聚合物的制备方法。

背景技术

丙烯酸酯类树脂（韧聚乳酸用核壳结构丙烯酸酯聚合物acylic resin）抗冲击改性剂，作为一种传统的增韧剂已经存在多年。最主要是作为聚氯乙烯（PVC）材料的抗冲改性剂。若直接将用于增韧PVC的丙烯酸酯类增韧剂用于其他材料的增韧，往往不能得到理想的增韧效果，这是由于被增韧材料之间溶解度参数以及结构差异导致的。

聚乳酸也称为聚丙交酯，由植物淀粉发酵而得的乳酸聚合物，其原料来源充分而且可以再生，生产过程无污染，产品可以生物降解，实现在自然界中的循环，因此聚乳酸是理想的绿色高分子材料。聚乳酸的热稳定性良好，有好的抗溶剂性，可用多种方式进行加工，如挤压、纺丝、双轴拉伸、注塑、吹塑。由聚乳酸制成的产品不仅能够生物降解，并且生物相容性、光泽度、透明性、手感和耐热性良好。因此，其用途十分广泛，可用作包装材料、纤维和非织造物等，目前主要用于服装、建筑、农业、林业、造纸和医疗卫生等领域。在石油能源日趋紧张的形势下，开发研究聚乳酸树脂显得尤为重要。但是聚乳酸的脆性严重，抗冲击强度小于5kJ/m²，严重限制了其应用。

使用丙烯酸酯类树脂抗冲击改性剂对聚乳酸进行改性是一种经济，又切实可行的办法。由于丙烯酸酯类树脂抗冲击改性剂已经商业化多年，具有完整的生产线。因此利用原有生产设备，改变生产工艺及配方，就能够生产出专用于聚乳酸抗冲改性的，丙烯酸酯类树脂抗冲击改性剂具有很大的现实意义。

专利101333332A公开了一种丙烯酸酯类共聚物增韧改性聚乳酸树脂及制备方法。该方法制备的增韧聚乳酸冲击强度最高可达9.4kJ/m²，拉伸强度为28.5MPa，空白聚乳酸冲击强度为4.8kJ/m²，冲击强度提高了约2倍，并没有将聚乳酸的冲击强度提高太多；专利107163194A公开了一种高韧聚乳酸复合材料及其制备方法，该方法制备的增韧聚乳酸冲击强度最高可达12.2kJ/m²，拉伸强度为45.1MPa，空白聚乳酸冲击强度为2.56kJ/m²，冲击强度提高了4.8倍，增韧效果一般。

发明内容

为了解决已有技术存在的问题，进一步提高聚乳酸树脂增韧聚乳酸的冲击强度，本发明提供了一种增韧聚乳酸用核壳结构丙烯酸酯聚合物的制备方法。

本发明的一种增韧聚乳酸用核壳结构丙烯酸酯聚合物的制备方法，所述的聚合物的原料和质量百分比如下：

丙烯酸丁酯（BA）68.17-77.70wt%；

甲基丙烯酸甲酯（MMA）19.17-29.08wt%；

乳化剂0.77-0.96wt%；

引发剂0.82-0.93wt%；

交联剂 0.34-1.44wt%；

缓冲剂0.82-0.93wt%。

所述的聚合物的制备方法，步骤和条件如下：

步骤一, a.配置引发剂与缓冲剂的水溶液：引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、BPO、AIBN和过氧化氢中的一种，缓冲剂为碳酸钠或碳酸氢钠；引发剂与缓冲剂的质量比为1：1, 待用；