[发明专利]一种丙烯酸酯类接枝共聚物的制备方法及其树脂组合物

说明书

本公开提供了一种制备丙烯酸酯类接枝共聚物的方法，包括：(1)种子乳液制备；(2)核层乳液制备；(3)ASA乳液制备；(4)丙烯酸酯类接枝共聚物制备。本公开还提供了一种ASA树脂组合物。本公开所得到的ASA乳液稳定性好，凝结物含量低，乳胶粒粒径分布窄，接枝率高；破乳后得到的ASA高胶粉颗粒形态规整、大小均匀、结块很少；ASA高胶粉与SAN树脂共混得到的ASA树脂的力学性能和着色性得到显著改善。

技术领域

本公开涉及材料领域，尤其涉及一种丙烯酸酯类接枝共聚物的制备方法及其树脂组合物。

背景技术

ASA树脂与丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂的结构相似，不同之处在于用聚丙烯酸丁酯(PBA)橡胶取代了ABS树脂中的聚丁二烯橡胶部分，从而大大改善了ABS的耐候性，克服了ABS树脂长期露置室外机械强度显著下降、受日光分解材料变黄等缺点，使用寿命比高端ABS增加数倍，而成本却与普通级ABS相当。

当前，ASA树脂的制备方法以乳液接枝掺混法为主。乳液接枝掺混法是先通过乳液聚合制备ASA乳液，然后破乳得到高橡胶含量的ASA核壳接枝共聚物，再将其与苯乙烯-丙烯腈(SAN)树脂用双螺杆挤出机进行掺混，得到具有一定橡胶含量的ASA树脂。

现有技术所制备的ASA乳液稳定性欠佳，凝结物含量偏高，乳胶粒粒径分布较宽，接枝效率较低，导致破乳后得到的ASA高胶粉颗粒形态较差，存在大量结块和细粉，影响生产过程和后续使用。进一步导致ASA高胶粉与苯乙烯-丙烯腈(SAN)树脂共混得到的ASA树脂的力学性能和着色性均不理想。

CN104231185A公开了一种ASA树脂高胶粉的制备方法。包括以下步骤：在反应容器中加入去离子水、扩径剂、乳化剂、丙烯酸酯单体、交联剂、引发剂，反应得到丙烯酸酯种子胶乳；取丙烯酸酯种子胶乳，加入丙烯酸酯单体，经反应得到核层胶乳；向核层胶乳中加入苯乙烯和丙烯腈，将单体增容接枝至核层胶乳中，得到一次接枝聚合乳液；将剩余的苯乙烯和丙烯腈、乳化剂和去离子水混合，乳化至稳定的乳液；将乳液滴加到含引发剂的一次接枝聚合乳液中反应、经升温熟化，完成二次接枝聚合，聚合乳液中添加复合抗氧剂，经凝聚、脱水、干燥，得到ASA高胶粉；将ASA高胶粉与SAN树脂按比例混合得到ASA树脂。该方法改善了产品的着色性及抗冲击性能，但由于不能显著改善乳液状态和乳胶粒粒径分布，因此对冲击性能的提高并不理想，而且该方法需二次接枝，增加了工艺复杂性和总体反应时间，使生产效率降低。

本公开要解决的技术问题是由于丙烯酸酯-苯乙烯-丙烯腈(ASA)乳液状态不佳造成的ASA高胶粉状态较差，从而导致ASA树脂性能不理想。

发明内容

为了解决上述技术问题，本公开针对现有技术的不足，提供了一种制备丙烯酸酯类接枝共聚物的方法，包括：

(1)种子乳液制备：将去离子水、乳化剂、pH调节剂、丙烯酸酯单体、交联剂加入反应器，升温至50～100℃，然后加入引发剂，反应至放热结束，得到种子乳液；

(2)核层乳液制备：将丙烯酸酯单体、交联剂添加到种子乳液中，然后加入引发剂，在50～100℃下反应充分后，得到核层乳液；

(3)ASA乳液制备：将芳族乙烯化合物和乙烯基氰化物的混合物、接枝剂、引发剂添加到核层乳液中，在50～100℃下反应充分后，得到ASA乳液；

(4)丙烯酸酯类接枝共聚物制备：将ASA乳液加热到70～100℃，然后向ASA乳液中滴加破乳剂进行破乳，充分破乳后，将所得固体洗涤并干燥，得到丙烯酸酯类接枝共聚物，即白色粉末状ASA高胶粉。

在一个优选的实施方案中，在步骤(1)中，将100～300重量份去离子水、0.1～0.5重量份乳化剂、0.01～0.1重量份pH调节剂、5～20重量份丙烯酸酯单体、0.002～0.02重量份交联剂加入反应器，然后加入0.01～0.1重量份引发剂。