[发明专利]具有改善的耐沾污性的丙烯腈/苯乙烯/丙烯酸酯共聚物

说明书

说明

本发明涉及具有改善的耐沾污性的丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯(ASA)共聚物和改善ASA共聚物耐沾污性的方法。

丙烯腈/苯乙烯/丙烯酸酯(ASA)共聚物是在室外环境下保持颜色和性能稳定性的耐天候、耐紫外性的热塑性聚合物。这些共聚物在汽车、建筑和娱乐市场上有许多应用。例如，ASA共聚物被用于制备汽车车体模塑制品、外部和内部装饰件、保险杠部件、小吨位货车车罩、和娱乐车辆组件；用于制造家居披迭板和装璜、水槽和下水管、百页窗和窗架；用于制造游泳池和泵组件、室外设施、浴缸、淋浴分隔间和温泉浴室。一般对于制造室外用品来说ASA共聚物是优良的材料，因为这种共聚物展现出良好的耐天候性。

在适合于ASA共聚物的一些应用中，所制成的物品可能会与水、溶剂或其它可能损害物品表面的物质接触。例如ASA共聚物可用于制造汽车格栅诸如在挡风玻璃下的通风口格栅(cowl vent grill)。对于通风口格栅来说人们所关心的一项内容是所用塑料对挡风玻璃清洗溶液中的水和/或化学物质或可能与塑料格栅接触的其它产物的耐受性。所关注的产物包括清洁剂和抛光剂。已经发现常规的ASA在这种应用中受到沾污。

在涉及暴露于水或其它制剂的含水混合物的其它ASA制品应用中也可观察到ASA的沾污。例如已经发现热的温泉浴缸出现沾污。颜料、染料和水处理化学品被怀疑是造成这些应用中ASA沾污的原因。

这里所用的“沾污”包括脱色、泛白、失去光泽、天候老化和/或白化，其可被理解为表面缺陷。这种沾污或天候老化一般源于暴露于水或水与其它制剂诸如化学品、溶剂、颜料和染料的混合物。沾污可通过在聚合物表面的水渍状外观表现出来。尽管沾污可在任何时候发生，但是已经发现一直暴露于室外或经天候老化的部分更易出现沾污。

在天候老化部件中沾污的出现是高度不利的，因为许多潜在使用ASA共聚物生产的物品可能与水或含有上述制剂的产物接触。因此，生产耐沾污和耐使用时可能出现的其它外观问题的ASA制品是高度需要的。

已经发现包含某些氟-或硅基添加剂的ASA共聚物的组合物具有高度的沾污、生斑和天候老化耐受性。

本发明的组合物包含ASA共聚物和足以改善组合物耐沾污性量的氟-或硅基添加剂或这些添加剂的混合物两类物质。有效量是指显示出可测出或可观察出差异的量。所述氟基添加剂是一种氟化化合物，优选为含氟表面活性剂。所述硅基添加剂是一种聚合的硅物质，优选为一种聚硅氧烷。优选为可通过ASA基料迁移到所制成物品表面的疏水、非离子化合物的材料。

本发明的ASA共聚物在本领域是已知的，可通过已知方法例如按照美国专利3944631；4111876；4528328；4537933；5068285和5070142所述的方法制备，所述各专利公开的内容均通过引用并入本文。ASA共聚物至少包括一种含丙烯酸酯类橡胶颗粒的苯乙烯-丙烯腈共聚物基料。苯乙烯部分可包括选自苯乙烯和烷基苯乙烯(诸如α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、异丙基苯乙烯等)和卤代苯乙烯诸如氯苯乙烯等和其混合物的乙烯基芳族单体。优选丙烯腈和α-甲基苯乙烯的共聚物基料。ASA共聚物一般是通过本体共聚或乳液共聚法制备或通过将苯乙烯-丙烯腈接枝到丙烯酸酯类高弹体骨架制备的无规非晶形三元共聚物。

所述丙烯酸酯类橡胶颗粒可以并优选接枝到所述苯乙烯-丙烯腈共聚物基料上。在聚合期间，丙烯酸酯类橡胶颗粒可通过在橡胶中残留的不饱和基的反应接枝到聚苯乙烯/丙烯腈(SAN)基料上或在聚合后通过另外的丙烯酸酯类橡胶颗粒与可聚合的SAN基料的进一步不饱和反应接枝到所述SAN基料上。

按照聚苯乙烯标准测量，所述ASA共聚物优选具有约50000-120000的重均分子量。

所述丙烯酸酯类橡胶颗粒可以并优选为至少部分交联。在本发明的一个实施方案中，所述ASA聚合物可通过首先将丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯或其混合物与至少一种交联单体乳液聚合形成一种交联的丙烯酸酯高弹体并接着将苯乙烯单体、丙烯腈和丙烯酸酯橡胶的混合物乳液聚合来制备。开始两个步骤的顺序可调换，从而丙烯酸酯高弹体在已经形成的交联苯乙烯-丙烯腈共聚物的存在下聚合。