[发明专利]尼龙6低温增韧改性用聚丙烯酸酯复合粒子的制备方法

摘要

本发明为一种尼龙6低温增韧改性用聚丙烯酸酯复合粒子的制备方法，该方法包括以下步骤：a，纳米二氧化硅的表面改性；b，种子乳液的制备；c，核层单体预乳化；d，壳层单体预乳化；e，引发剂溶液的制备；f，聚丙烯酸酯复合粒子的制备：得到聚丙烯酸酯乳液，冷冻破乳，后经洗涤、抽滤，真空干燥后，即得到聚丙烯酸酯复合粒子的粉末。本发明中使用的种子是表面经硅烷偶联剂改性过的纳米二氧化硅，因其表面存在带端双键的接枝反应点，当与核层的丙烯酸酯单体反应时，容易发生接枝反应，从而使无机-有机之间的界面结合力牢固；使用的软单体聚合物是聚丙烯酸异辛酯，其玻璃化转变温度远低于室温，可以在低温下保持很好的弹性，从而提高尼龙6的低温韧性。

主权项

一种尼龙6低温增韧改性用聚丙烯酸酯复合粒子的制备方法，其特征为该方法包括以下步骤：a，纳米二氧化硅的表面改性：将纳米二氧化硅粉末分散于无水乙醇中，配制成质量分数为50%的纳米二氧化硅无水乙醇分散液，超声处理20～40min；称取质量为二氧化硅粉末质量5%的硅烷偶联剂，分散于无水乙醇中，配制成质量分数为10%的偶联剂无水乙醇分散液，搅拌下用稀盐酸调节pH值至4；将上述全部纳米二氧化硅无水乙醇分散液加入通冷凝水和氮气的反应器中，并在50℃水浴中搅拌，然后滴加上述全部偶联剂无水乙醇分散液，60～120min滴完，继续保温反应20～30h后，离心分离；洗涤离心出的下层膏状物，在60℃下真空干燥，即得到表面改性的纳米二氧化硅粉体；b，种子乳液的制备：将乳化剂、上述a步骤得到的表面处理的纳米二氧化硅粉体和去离子水混合，搅拌并超声60min，即获得种子乳液；其中，质量比为乳化剂：上述a步骤得到的表面处理的纳米二氧化硅粉体：去离子水＝1:20:280；c，核层单体预乳化：将交联剂，乳化剂和丙烯酸酯单体混合后搅拌，即得到核层单体预乳化液；其中，质量比为交联剂：乳化剂：丙烯酸酯单体＝8～18:25:2000；d，壳层单体预乳化：将乳化剂、丙烯酸酯类单体混合和丙烯酸系功能单体混合后搅拌，即得到壳层单体预乳化液；其中，质量比乳化剂：丙烯酸酯类单体＝1:50，丙烯酸系功能单体质量为单体总质量的0.5%，所述单体总质量是指b步骤中加入的改性纳米二氧化硅的质量、c步骤中丙烯酸酯单体质量和d步骤中丙烯酸酯类单体质量之和； e，引发剂溶液的制备：将引发剂与去离子水以质量比11:1000混合后搅拌，得到引发剂溶液Ⅰ；将引发剂与去离子水以质量比4.3:1000混合后搅拌，得到一份引发剂溶液Ⅱ，共配制3份相同的引发剂溶液Ⅱ，备用；其中，引发剂溶液Ⅰ与每份引发剂溶液Ⅱ中用到的去离子水质量相同； f，聚丙烯酸酯复合粒子的制备：向b步骤中装有种子乳液的反应器通氮气，并在回流冷凝、搅拌下升温至75±1℃，待温度恒定后，加入引发剂溶液Ⅰ，5min后开始滴加c步骤得到的核层单体预乳化液，并在100～150min内匀速滴完；然后滴加d步骤得到的壳层预乳化液，并在80～30min内匀速滴完；在滴加核层单体预乳化液和壳层单体预乳化液时，每隔60min补加一份引发剂溶液Ⅱ，等量的引发剂溶液Ⅱ加3次，其中引发剂溶液均为一次性加入；之后保温反应60min，再降至室温，即得到聚丙烯酸酯乳液；将上述制得的乳液冷冻破乳；后经洗涤、抽滤，真空干燥后，即得到聚丙烯酸酯复合粒子的粉末；其中b步骤中改性纳米二氧化硅的质量：c步骤中丙烯酸酯单体质量：d步骤中丙烯酸酯类单体质量＝1:11~16:8~3，去离子水的总质量：单体总质量=9:10，所述去离子水的总质量是指b步骤中去离子水与e步骤中引发剂溶液中全部的去离子水的总质量；所述单体总质量是指b步骤中加入的改性纳米二氧化硅的质量、c步骤中丙烯酸酯单体质量和d步骤中丙烯酸酯类单体质量之和； 所述的硅烷偶联剂为丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；所述的b，c，d步骤中的乳化剂均为十二烷基联苯磺酸钠； 所述的c步骤中丙烯酸酯单体为丙烯酸异辛酯，所述的d步骤中丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸系功能单体为甲基丙烯酸；所述的交联剂为1,6己二醇二丙烯酸酯；所述的引发剂为过硫酸钾。