[发明专利]氯化聚甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物及其气固相反应制备方法

说明书

本发明属于高分子材料制备领域，具体涉及使用一种氯化甲基丙烯酸甲酯‑丁二烯‑苯乙烯共聚物(CMBS)及其气固相反应的制备方法，包括将聚甲基丙烯酸甲酯‑丁二烯‑苯乙烯(MBS)粉末和防粘结剂加入旋转式反应器或带搅拌的釜式反应器中，防粘结剂的用量为MBS粉末质量的0～6％；启动旋转式反应器的转鼓或釜式反应器的搅拌，抽真空后加入引发剂，通入氯气，控制混合气通入的速度进行反应，全过程控制反应温度≤80℃；重复上述氯化过程数次，将反应产物洗涤至pH＞6，然后抽滤并干燥，得到CMBS粉末，CMBS的氯含量为8～30％。本发明制备的CMBS可用作聚氯乙烯的耐候、透明抗冲击改性剂、工程塑料以及特种合成橡胶。

技术领域

本发明属于高分子材料制备领域，具体涉及一种氯化聚甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(以下简称CMBS)及其气固相反应的制备方法。

背景技术

聚氯乙烯(以下简称PVC)是用途广泛的通用合成树脂，在用作透明硬质制品时，需要加入抗冲击改性剂，目前市场上能够买到的透明抗冲改性剂是甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)，但因为MBS中丁二烯含有双键，不耐候，因此不能用于户外。目前耐候透明级PVC抗冲改性剂尚属空白。将MBS通过氯化反应使其成为饱和性结构，透明性基本不受影响，制备出的CMBS，可以用作耐候透明PVC抗冲击改性剂，可以被广泛应用于透明PVC屋面瓦、管材管件、墙体材料、太阳能设备、暖房等领域。

CMBS本身可以作为耐候、透明级的工程塑料，用于制造透明管材管件、PVC型材、瓦的复合挤出表面层、建筑物保温层的表面层等。

高橡胶含量的CMBS可用作特种合成橡胶，用于生产透明橡胶制品。

目前没有CMBS商品在市场上流通，也没见到相关的资料报道。

发明内容

为了填补耐候透明级PVC抗冲改性剂的空白，本发明旨在提供一种利用旋转式反应器或釜式反应器通过气固相反应制备CMBS的方法，以期满足市场对耐候透明PVC抗冲击改性剂的需要。

为实现本发明的发明目的，发明人提供如下技术方案：

一种氯化聚甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物，其主要是由甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物与氯发生取代反应而制得，具有饱和性结构共聚物中氯含量，为8-30％，低橡胶含量(丁二烯-苯乙烯橡胶含量≤30％)的产品用作耐候透明级工程塑料和，高橡胶含量(丁二烯-苯乙烯橡胶含量≥30％)的产品用作特种合成橡胶和通用合成橡胶的抗冲击改性剂。

一种氯化聚甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(CMBS)的气固相反应制备方法，包括下述步骤：

(1)将聚甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚树脂(以下称MBS)粉末和防粘结剂加入旋转式反应器的转鼓或釜式反应器中，防粘结剂的用量为MBS粉末质量的0～6％。所述的旋转式反应器由转鼓、支架、真空通气系统和密封系统组成，反应器结构如专利(专利申请号CN201620579368.2)所描述的；所述的釜式反应器由锥形釜体和搅拌组成，如专利(专利申请号CN201120009710.2)所描述的。

(2)启动旋转式反应器的转鼓或固定床式反应器的搅拌，转速为5～30转/分钟，抽真空(至反应器内压力为-0.09～-0.05MPa)后充入热氮气(充入50-60℃的氮气至反应器内压力升至0.2MPa以上)，然后泄掉压力，重复上述操作数次(如2～5次)。

(3)抽真空使转鼓内或反应釜内压力为-0.09～-0.05Mpa，加入引发剂，通入氯气，控制氯气通入的速度，使得压力缓慢上升，当压力达到0.05～0.25Mpa，停止通入氯气，继续旋转或搅拌(时间为5～20分钟)，将反应尾气排入废气处理系统，重复以上操作数次(如3～10次)，全过程控制反应温度≤90℃(向反应器夹套通入冷却水将反应热转移走)，反应结束后将反应废气(主要包括HCl、Cl₂和N₂)排至废气处理系统，