[發(fā)明專利]化學(xué)改性ASA樹脂及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610041233.5
• 申請日: 2016-01-21
• 公開（公告）號: CN105647047B
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王景旺;高元杰;卜淑云
• 申請（專利權(quán)）人: 天津中財型材有限責(zé)任公司
• 主分類號: C08L25/12
• 分類號: C08L25/12;C08L51/00;C08K13/02;C08K5/20;C08F265/04;C08F220/18;C08F222/14;C08F220/44;C08F220/06;C08F212/08;C08F2/26
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司12211
• 代理人: 王雨杰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種化學(xué)改性ASA樹脂及其制備方法和在ASA/PVC共擠型材中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

ASA樹脂為苯乙烯-丙烯腈-丙烯酸酯三元共聚物，1968年由德國BASF公司實現(xiàn)工業(yè)化。和ABS樹脂相比，ASA樹脂結(jié)構(gòu)中采用耐候性優(yōu)異的丙烯酸酯取代丁二烯，使得ASA樹脂分子結(jié)構(gòu)中不含有雙鍵，克服了ABS樹脂因分子結(jié)構(gòu)中含有雙鍵而導(dǎo)致耐候性不佳的缺點。ASA樹脂力學(xué)性能與ABS樹脂相當(dāng)，但耐候性、耐溶劑性和著色性等方面明顯優(yōu)于ABS樹脂。ASA樹脂具有強(qiáng)度大、模量高、抗沖擊性能好、熱變形溫度高等優(yōu)點，主要替代ABS樹脂主要用于戶外產(chǎn)品，如汽車工程材料、建筑塑料制品、電器工程材料、運(yùn)動材料、高速公路工程材料等。

目前ASA樹脂高膠粉的制備方法主要有：乳液摻混法、接枝法兩大類。目前主要采用接枝法制備，接枝法又分本體聚合法、懸浮聚合法、乳液聚合法。本體聚合、懸浮聚合由于橡膠粒徑不易控制，難以得到高質(zhì)量產(chǎn)品。乳液接枝聚合法有利于控制反應(yīng)速度和粒徑的分布，乳液接枝聚合法還可分為一步聚合法和多步聚合法，由于一步聚合法難以控制反應(yīng)速率，所得乳液的乳膠粒子的數(shù)量增大、粒徑減小，乳膠粒子的表面積也隨之增大，造成殼層難以將其包覆，使ASA樹脂的沖擊強(qiáng)度、著色性、流動性降低，不能滿足用戶需求。

近年來，中國建筑工程日益增多，總用窗量大幅增加。同時，由于國民經(jīng)濟(jì)能力日益提升，居民生活條件的改善，對房屋這一大件商品的整體美觀程度的要求越來越高，因而人們對高品質(zhì)的彩色門窗的需求量也逐年上升。而在供應(yīng)商方面，都是在積極迎合這種市場的需求動向。斷橋鋁門窗采用了塑膠斷熱冷橋，克服了其保溫節(jié)能方面的缺點的同時，又發(fā)展了彩鋁，顏色多種多樣，五彩繽紛。塑鋼型材企業(yè)也在其保溫節(jié)能良好的基礎(chǔ)上，針對市場需求，開發(fā)彩色產(chǎn)品，適應(yīng)市場，引導(dǎo)市場，其工藝路線有全混、印刷、熱轉(zhuǎn)印、噴涂、共擠和覆膜等多種工藝。

目前彩色型材常用的共擠材料為PMMA和ASA,兩種材料加工性能、耐候性能方面基本接近，但產(chǎn)品性能方面均存在問題，PMMA共擠產(chǎn)品質(zhì)脆影響低溫落錘性能，ASA共擠產(chǎn)品表面光澤度差、表面硬度低不耐劃傷。另外，在彩色異型材的應(yīng)用中，彩色表面狀態(tài)效果非常重要，現(xiàn)有的共擠彩色產(chǎn)品應(yīng)用的比較普遍，市場逐漸飽和，另外彩色裝飾層也存在一些不足之處，一是光亮度不夠，二是沒有強(qiáng)烈視覺質(zhì)感，給人感覺是塑料材質(zhì)的特性明顯，在異型材裝飾層的新穎上缺乏創(chuàng)新。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷，提供了一種化學(xué)改性ASA樹脂及其制備方法，同時提供一種化學(xué)改性ASA樹脂在ASA/PVC共擠型材中的應(yīng)用。為實現(xiàn)本發(fā)明的目的所采用的技術(shù)方案是：

一種化學(xué)改性ASA樹脂的制備方法，包括下述步驟：

1)氮氣保護(hù)下，在反應(yīng)容器中加入下述組分，去離子水22-30質(zhì)量份，乳化劑0.3-0.5質(zhì)量份，丙烯酸丁酯單體10質(zhì)量份，水溶性引發(fā)劑0.03-0.13質(zhì)量份，交聯(lián)劑0.13-0.5質(zhì)量份以及接枝劑0.13-0.5質(zhì)量份，在80℃溫度下攪拌12小時得到種子乳液；所述接枝劑為甲基丙烯酸烯丙酯，交聯(lián)劑為二丙烯酸丁二酯。

為了使乳膠粒子在聚合時能實現(xiàn)輕度交聯(lián)和在后繼聚合時能夠?qū)崿F(xiàn)接枝，在丙烯酸丁酯單體中加入交聯(lián)劑和接枝劑，以獲得沖擊性能優(yōu)良的ASA樹脂。

2)取出步驟1)中得到的種子乳液10質(zhì)量份放入裝有攪拌器的反應(yīng)器中，加入去離子水100～200質(zhì)量份將其稀釋，補(bǔ)加乳化劑1.3～1.6質(zhì)量份以及甲醛合次硫酸氫鈉0.4～1.6質(zhì)量份，控制溫度為60-80℃，連續(xù)滴加預(yù)先配制好的含有機(jī)過氧化物引發(fā)劑0.01～0.04質(zhì)量份、交聯(lián)劑0.5質(zhì)量份、接枝劑0.5質(zhì)量份、丙烯酸丁酯單體50～130質(zhì)量份、丙烯腈單體0.5質(zhì)量份以及離子型甲基丙烯酸單體0.5質(zhì)量份的混合物中，以50-60kg/h的速度滴加完畢后繼續(xù)反應(yīng)0.5h，得到PBA彈性體乳液；

引入了丙烯腈、離子型甲基丙烯酸單體共聚形成PBA(交聯(lián)聚丙烯酸酯)膠乳，由于加入了丙烯腈提高了強(qiáng)度，增強(qiáng)了ASA樹脂的抗劃傷性能；甲基丙烯酸的加入改善了ASA樹脂光澤度，而且進(jìn)一步提高了耐候性、抗沖擊性能。

3)將預(yù)先配好的含有機(jī)過氧化物引發(fā)劑1質(zhì)量份、分子量調(diào)節(jié)劑0.5質(zhì)量份,苯乙烯單體24～66質(zhì)量份以及丙烯腈單體8～33質(zhì)量份的混合物，連續(xù)加入步驟2)中得到的PBA彈性體乳液中繼續(xù)進(jìn)行聚合，以50-60kg/h的速度滴完，繼續(xù)反應(yīng)0.5h后結(jié)束反應(yīng)，即制得了改性ASA乳液；