[發(fā)明專利]聚對苯二甲酸丁二醇酯增韌改性用丙烯酸酯共聚物乳膠粒子的制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201210208292.9 | 申請日： | 2012-06-25 |
| 公開（公告）號： | CN102702423A | 公開（公告）日： | 2012-10-03 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 瞿雄偉;付念;張廣林;王農(nóng)躍;姚艷梅;劉盤閣;侯君;李君梅 | 申請（專利權(quán)）人： | 河北工業(yè)大學(xué) |
| 主分類號： | C08F220/18 | 分類號： | C08F220/18;C08F220/14;C08F220/06;C08F4/40;C08F2/26;C08L67/02;C08L33/08 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 聚對苯二甲酸丁二醇酯 改性 丙烯酸酯 共聚物 乳膠 粒子 制備 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及聚對苯二甲酸丁二醇酯增韌改性用丙烯酸酯共聚物乳膠粒子的制備方法，屬于工程塑料改性領(lǐng)域。
背景介紹
聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT）是一種高結(jié)晶型線形飽和的工程材料。以PBT為代表的熱塑性聚酯樹脂工程塑料是繼尼龍（PA）、甲醛聚合物（POM）、聚碳酸酯（PC）、和聚苯醚改性物（MPPO）以后的又一類重要的工程塑料，PBT已經(jīng)實現(xiàn)工業(yè)化，在熱塑工程所料領(lǐng)域占有主導(dǎo)地位。PBT具有突出的綜合性能，如機械性能優(yōu)良、機械強度高、蠕變較小；耐候性佳、阻燃性能優(yōu)異；結(jié)晶度高且結(jié)晶速度快等，這些性能受高溫影響較小。PBT憑借這些優(yōu)異的性能在電子電器、汽車工業(yè)和機械、儀器儀表和家用電器等領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。但是PBT作為韌性基體具有高的裂紋引發(fā)能和較低的裂紋增長能，所以其無缺口沖擊強度很高，而缺口沖擊強度較低。但PBT沖擊強度低和韌性不足，在實際推廣應(yīng)用中仍是一種障礙。作為結(jié)構(gòu)材料在實際使用中不僅有高的強度、無缺口沖擊強度，還要對缺口處裂紋的發(fā)展有較高的抑制作用，這也就要求PBT要有較高的沖擊強度才能滿足進一步的工程需要。所以對PBT進行增韌改性一直是其高性能化的研究內(nèi)容的重要部分。
目前，用來改性PBT的方法大多是采用聚烯烴或橡膠彈性體直接與其共混，如Qi等人對比研究了PBT/HDPE共混物和PBT/HDPE-g-MAH共混物的形態(tài)和性能，發(fā)現(xiàn)當(dāng)HDPE-g-MAH用量達到10%時，共混物的缺口沖擊強度是為6.5KJ/m2,大約是純PBT/HDPE共混物的1.3倍。這種直接共混的方法做到控制增韌改性劑在基體樹脂中的分散[Qi?RR,Nie?JG，Zhou?CX,et?al.Influence?of?high?density?polyethylene-g-maleic?anhydride?on?compatibility?and?properties?of?poly?(butylene?terephthalate)/high?density?polyethylene?blends[J].Journal?of?Applied?Polymer?Science,2006,102(6):6081-6087]。近年來有報道采用核殼結(jié)構(gòu)的乳膠粒子改性劑來增韌PBT并獲得較好的增韌效果，如：Yang等人和本實驗室瞿雄偉等人用乳液聚合法合成以聚丙烯酸正丁酯為核層，聚甲基丙烯酸甲酯為殼層，并在殼層接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯（PBA/PMMA-g-GMA）的“核-殼”型改性劑[ACR(丙烯酸酯類共聚物)-g-GMA]來增韌PBT；瞿雄偉等人利用氧化還原方法考察了不同GMA和不同交聯(lián)劑加入量對共混后的PBT的力學(xué)性能的影響，結(jié)果使得共混后PBT的沖擊強度比純的PBT（2.82kJ/m2）分別提高了約20倍和17倍。[1H?Yang,K?Cho.Surface?modification?effects?of?core-shell?rubber?particles?on?the?toughening?of?poly(butylene?terephthalate)[J].Journal?ofApplied?Polymer?Science,2010,116(4):1948-1957；2瞿雄偉,李艷敏,王農(nóng)躍,等.一種聚對苯二甲酸丁二醇酯增韌改性用丙烯酸酯共聚物乳液的制備方法[P].中國專利:102351977A,2012-02-15.]。但是乳液合成過程中，采用單一的熱分解引發(fā)劑，乳液合成溫度相對較高，而且GMA與基體共混時環(huán)氧基團開環(huán)對相容性起著很重要的作用，先前的研究也沒有考察核殼質(zhì)量比和種子階段乳化劑用量對共混后PBT性能的影響。在今天節(jié)能降耗綠色環(huán)保的大環(huán)境下，此類方法日顯現(xiàn)出了它的不足。本專利方法不但采用了氧化還原方法，而且尋求了一種新型功能單體甲基丙烯酸，并且考察了不同核殼質(zhì)量比和種子階段乳化劑用量對共混后PBT性能的影響，使得改性后的PBT的沖擊強度大大提高。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對當(dāng)前乳液合成耗能高、污染大的問題，提出聚對苯二甲酸丁二醇酯增韌改性用一種新型丙烯酸酯共聚物乳膠粒子的制備方法，該方法采用了甲基丙烯酸(MAA)作為功能單體，從而乳液合成了一種新型的核殼結(jié)構(gòu)共聚物乳膠粒子增韌劑(PBMMA)，該方法不但降低合成溫度，并且使得增韌劑與PBT的相容性有了進一步的提高，與此同時考察了不同核殼質(zhì)量比和種子階段乳化劑用量對共混后PBT性能的影響，結(jié)果顯著提高了基體樹脂的缺口沖擊強度。
本發(fā)明的技術(shù)方案為：
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