[发明专利]一种溶液接枝共聚制备EPDM－g－SAN增韧剂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及AES工程塑料制备技术领域，具体的说，涉及一种溶液接枝共聚制备EPDM-g-SAN增韧剂的方法。

背景技术

AES是由苯乙烯及丙烯腈单体与EPDM接枝共聚合产物，是一种具有优异的抗老化黄变性能的新型高抗冲工程塑料。由于其橡胶相EPDM大分子的双键含量少，故AES具有优异的抗热氧老化、抗天候老化和抗老化黄变性能。因此，用AES制备的塑料配件，尤其是户外配件，其抗天候老化黄变性能是ABS和HIPS等工程塑料所不能比拟的。美国共聚物橡胶化学公司介绍的AES的耐候性比ABS高4～8倍。在88℃经14个星期老化试验后，AES的冲击强度只降低5～8％，光泽保持为85％，而ABS的冲击强度则降低了17～40％，光泽保持率降至6％。AES的抗氧性好，在纯氧中放置16天后，其含氧量的增加仅是ABS含氧量增加的1/3或更少。

这种高EPDM含量的增韧剂EPDM-g-SAN及工程塑料AES在美、德、日等国已成规模进行工业化生产，AES已广泛应用于汽车、摩托车和户外电器配件的制造，其板材被大量用作房屋上盖，技术经济效益显著。现有EPDM-g-SAN的合成方法采用溶液接枝共聚合法，所用溶剂是正己烷和氯苯混合溶剂，引发剂是过氧化二异丙苯，反应温度为120℃，反应时间为22小时，反应结束后加入大量甲醇或乙醇使产物从溶液中沉淀释出并回收。EPDM/St-An溶液接枝共聚合的明显缺点是单体转化率随EPDM用量的增加而降低。在100℃以下及常压下聚合时单体转化率只能达到75％左右，用其产物制备的AES的抗冲击性能低于ABS。所以一般需要采用高温高压来提高单体转化率和产物的接枝率，以提高EPDM-g-SAN对SAN树脂的增韧效率。但高温高压的条件对设备要求很高，对聚合条件要求严格，生产成本高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有EPDM-g-SAN制备方法上存在的不足，提供一种单体转化率高、在常压下以溶液接枝共聚合成EPDM-g-SAN增韧剂的方法。利用该方法所得到的EPDM-g-SAN增韧剂与SAN树脂共混制备的工程塑料AES不易氧化且具有优异的抗热氧老化、抗天候老化和抗老化黄变性能。

为了实现上述目的，本发明的溶液接枝共聚制备EPDM-g-SAN增韧剂的方法，采用如下步骤：

(1)将(三元乙丙橡胶)EPDM加入有机溶剂或混合溶剂中，在70～90℃下搅拌至完全溶解，制成固含量为10～30重量％的胶液；

所述有机溶剂为苯、甲苯、二甲苯、正庚烷、正戊烷、正己烷或环己烷。

所述混合溶剂为芳香族类溶剂与烷烃类溶剂的混合溶剂，质量比为100∶0～0∶100。

(2)然后加入St-An及有机过氧化物引发剂，EPDM和St-An的质量比为40∶60～70∶30，有机过氧化物引发剂的重量为EPDM与St-An重量之和的0.25～1.5％，在惰性气体保护下，70～100℃下聚合反应，恒温搅拌，聚合反应时间为15～25小时，得到EPDM-g-SAN的有机溶液；

(3)加入凝聚剂将产物从溶液中沉淀释出，经过滤、水洗、离心脱水、过筛、干燥至恒重，即可获得粉末状增韧剂EPDM-g-SAN。

在上述制备方法中，所述混合溶剂优选甲苯和正庚烷的混合溶剂，质量比为60∶40～80∶20。

在上述制备方法中，所述EPDM和St-An的优选质量比为40∶60～50∶50。

在上述制备方法中，所述St-An为苯乙烯和丙烯腈共单体，苯乙烯和丙烯腈的质量比优选75∶25～55∶45；最佳的质量比为70∶30～55∶45。

在上述制备方法中，步骤(2)所述有机过氧化物引发剂优选过氧化物二苯甲酰(BPO)、过氧化十二酰、过氧化特戊酸特丁酯、过氧化二碳酸二乙基己酯或过氧化2-乙基己酸叔丁酯；有机过氧化物引发剂的用量优选为EPDM与St-An质量之和的0.5～1.0％。

在上述制备方法中，步骤(2)所述聚合反应的温度优选75～85℃，反应时间优选20小时。

在上述制备方法中，步骤(3)所述凝聚剂优选甲醇或乙醇，其用量为有机溶剂或混合溶剂重量的1～2倍。

将上述方法制得的EPDM-g-SAN与SAN树脂在双辊热炼机上以160～165℃的辊温混炼出片，用平板硫化机以上下模温为170～175℃模压制得AES片材，或用双螺杆挤出机挤出造粒，制得AES粒料。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：