[发明专利]一种建材用高强度ASA树脂的制备方法

说明书

本发明涉及一种ASA树脂的制备方法，具体是一种特定结构的附聚剂制备技术，并通过该附聚剂调控丙烯酸酯橡胶的粒径，进而制备高强度ASA树脂的方法。本发明技术原理是在附聚剂制备过程中实现如下两大功能，第一是尽量保证羧酸基团在附聚剂粒子的表面，这样有助于附聚剂粒子和被附聚粒子之间界面间的融合；二是向附聚剂中引入有机硅氧烷单体，使附聚剂乳胶粒子在后续融合后具有较高的强度。本发明所述的附聚剂乳液用于丙烯酸丁酯乳液的附聚，并将附聚后的胶乳接枝苯乙烯和丙烯腈得到ASA树脂，测试本技术方案的ASA树脂力学性能较常规附聚方式制得的ASA树脂强度高。

技术领域

本发明涉及一种ASA树脂的制备方法，具体是一种特定结构的附聚剂制备技术，并通过该附聚剂调控丙烯酸酯橡胶的粒径，进而制备高强度ASA树脂的方法，这种含有硅氧烷基团的ASA树脂尤其适用于涂料、混凝土、树脂瓦等建材领域。

背景技术

ASA树脂是由丙烯酸酯_苯乙烯_丙烯腈组成的三元接枝共聚物，由德国BASF公司发明，1968年实现工业化。ASA树脂采用无双键结构的聚丙烯酸酯替代了ABS中聚丁二烯橡胶，只有波长为300nm以下的光波才能对ASA树脂起老化作用；ASA树脂耐候性比ABS高10倍左右；同时ASA树脂具有高抗冲击性能、高机械强度、良好耐热性、耐化学药品性，所以被广泛应用于建材、汽车、电子电器、户外设备等领域。ASA树脂常规采用乳液聚合法制备丙烯酸丁酯乳液，然后对乳液进行苯乙烯和丙烯腈的接枝反应得到ASA树脂，通过对丙烯酸酯橡胶乳液粒径、交联度、接枝度等因素的控制调控ASA树脂的物理机械性能。和ABS树脂相似，ASA树脂也是一种外表接枝一层树脂壳层，内部是橡胶相的综合性能优异的工程树脂材料。其性能优势如前所述，但其性能与橡胶相的乳液粒径和交联度相关性很大。梁滔等人“一种新型多功能附聚剂的制备”，以丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸和苯乙烯等为原料合成了一种新型多功能附聚剂。探讨了水油比、引发剂用量、不同乳化剂对附聚剂粒径、粘度和固含量的影响，并对附聚剂共聚物的红外谱图进行了分析，最终得到了附聚剂的最佳工艺配方。何建等人“胶乳附聚法制备大粒径ASA胶乳的研究”用十二烷基硫酸钠(SDS)为乳化剂，以丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸(AA)为主要单体原料，经多步乳液聚合法制备了附聚胶乳。然后，用其对PBA胶乳进行粒径放大，研究单体组成和配比，附聚剂胶乳用量，时间和温度以及附聚体系的pH值，对附聚实验和PBA胶乳性能的影响。最后，用胶乳附聚法制备了大粒径聚丙烯酸酯(BA)-苯乙烯(St)-丙烯腈(AN)三元共聚(ASA)胶乳，并研究了ASA树脂粒径和力学性能的影响。

现有技术多是采用高分子附聚剂对丙烯酸酯橡胶进行附聚，得到大粒径胶乳，附聚剂一般是采用丙烯酸和丙烯酸丁酯共聚的产物，存在的问题就是附聚剂胶乳附聚效果和力学性能之间的矛盾问题，一般的为了达到较好的附聚效果，附聚剂乳液中羧酸单体含量越高附聚效果越好，但胶乳稳定型越差，影响聚合转化率，导致附聚剂乳液很难达到被附聚胶乳同等的力学性能，在后续使用过程中，难免会降低产物的力学性能。

本发明所述的技术方案是在现有附聚剂的基础上，引入乙烯基硅氧烷单体，目的是为了解决乳胶粒子在附聚作用下彼此粘连、融合，混合后粒子间的力学强度较弱，通过引入特定结构的有机硅氧烷单体，使附聚后的乳胶粒子在硅氧烷的交联作用下形成空间互穿网络结构，增强附聚混合胶乳的力学性能。专利CN104755516A含聚有机硅氧烷的接枝共聚物、树脂组合物以及成形体，提供一种可赋予热塑性树脂以耐冲击性、阻燃性、以及显色性的接枝共聚物。一种含聚有机硅氧烷的接枝共聚物，所述含聚有机硅氧烷的接枝共聚物是由乙烯基单体与聚有机硅氧烷系橡胶接枝聚合而成的含聚有机硅氧烷的接枝共聚物。本技术方案并不是通过接枝的方式改善ASA树脂的性能，而是通过调整附聚剂合成的配方和工艺路线，实现对附聚乳液力学强度的改善。

发明内容

本发明的目的是提供一种高强度ASA树脂的制备方法，具体是设计一种特殊的附聚剂来实现混合附聚乳液强度提高的目的，具体实施原理示意图如说明书附图中图1所示。