[发明专利]一种含环氧基团的接枝共聚物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开一种含环氧基团的接枝共聚物及其制备方法和应用。所述接枝共聚物是侧链含环氧基团和聚苯乙烯‑丙烯腈及其衍生物链段的一类聚合物，由40wt%~90wt%含碳碳双键的单体A、5wt%~30wt%含环氧基团的不饱和单体B、5wt%~30wt%含碳碳双键的高分子聚合物C通过自由基聚合共聚而成。本发明制备的含环氧基团的接枝共聚物可以提高ABS/聚酯合金的强度，高含量的环氧基团可以提高与聚酯的结合力，侧链引入的聚苯乙烯‑丙烯腈及其衍生物链段能提高与ABS聚合物的结合力。与现有技术获得的高接枝率线型和梳型结构的接枝共聚物相比，在相近的分子量和环氧基团含量的情况下能更好的提高ABS/聚酯合金的强度。

技术领域

本发明涉及接枝共聚物的合成与应用领域，具体涉及一种含环氧基团的接枝共聚物及其制备方法和应用。

背景技术

聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）具有良好的物理力学性能，耐磨、耐油、耐腐蚀、尺寸稳定、加工性能较好，广泛应用于家电、汽车、电子电器以及建材等领域。虽然ABS具有良好的综合力学性能，但其在强度、耐热性和耐溶剂性等方面也存在不足，妨碍其进一步应用，聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）和聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）具有高强度、高模量、高硬度和优良的耐热性、耐溶剂性等优点。将ABS与PET或PBT复合，可以制备性能优良的合金的产品。但是由于PET和PBT极性高，且结晶，简单的共混后合金的缺口冲击强度低，因此必须通过加入第三组份提高其强度。

通过添加一些含反应性基团的接枝共聚物可以提高聚合物合金的强度。中国专利CN 102746468 A发现丙烯酸接枝乙烯-辛烯嵌段共聚物（OBC-g-AA）的加入可以提高聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）与乙烯-辛烯嵌段共聚物（OBC）合金的拉伸强度、缺口冲击强度和断裂伸长率。中国专利CN 102020785 A采用熔融接枝的方法制备了含有不同反应性基团的PPO接枝共聚物，并将其应用于制备PPO和聚酰胺（PA）合金。结果表明，添加了含反应性基团PPO接枝共聚物的PPO/PA合金的拉伸强度、缺口冲击强度和断裂伸长率得到了提高。这类接枝共聚物多采用熔融反应挤出的方法，在聚合物分子链上接枝功能性基团，生产工艺较简单，但由于工艺限制，品种单一，接枝率低。在实际使用中添加量较大，效率低，因此，熔融接枝方法获得的产品往往不能满足实际需求。

为了实现对接枝共聚物结构和接枝率的有效控制，中国专利CN 101851321 B采用悬浮聚合的工艺，制备了三元共聚物苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯（SAG），通过该方法可以控制环氧基团的含量，环氧基团的接枝率高达10%。因此，通过共聚的方式可以获得高接枝率的接枝共聚物。在此基础上，中国专利CN 103421154 A公开了一种含反应性基团的梳型接枝共聚物及其制备方法和应用。与商品化的线型接枝共聚物相比，该梳型聚合物能有效提高PET/ABS合金的模量、断裂伸长率、屈服强度和拉伸强度等（WY Dong, HTWang, MF He, et al. Industrial Engineering Chemistry Research, 2015, 54:2081-2089）。尽管如此，该专利中接枝共聚物的侧链主要为甲基丙烯酸酯类或丙烯酸酯类单体的均聚物，不适用于ABS聚合物体系，而以聚苯乙烯-丙烯腈及其衍生物链段作为聚合物侧链，可以提高ABS聚合物的结合力，获得性能优异的合金产品。

发明内容

本发明的首要目的在于针对现有共混聚合物合金力学强度低的缺点，提供一种新型高效的含环氧基团的接枝共聚物。

本发明的另一目的在于提供上述含环氧基团的接枝共聚物的制备方法。

本发明目的通过如下技术方案实现：

一种含环氧基团的接枝共聚物，所述接枝共聚物为侧链含环氧基团和聚苯乙烯-丙烯腈及其衍生物链段的一类聚合物，按重量百分比计，由以下物质反应制得：

40wt%~90wt% 含碳碳双键的单体A；

5wt%~30wt% 含环氧基团的不饱和单体B；