CN101191002A - 具有优异冲击性能的mbs树脂组合物 - Google Patents
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Abstract
具有优异冲击性能的MBS树脂组合物,是按照以下方法得到的:(1)丁苯胶乳的合成:丁二烯、苯乙烯与乳化剂、分子量调节剂、引发剂在75℃进行乳液聚合反应,并采用分步乳化,合成粒径为350~500nm的丁苯胶乳;(2)接枝聚合:丁苯胶乳与甲基丙烯酸甲酯、引发剂、乳化剂进行乳液聚合反应;(3)反应完成后向MBS树脂乳液中加入耐热改良剂和硫酸进行絮凝,然后通过气流沸腾干燥器干燥。本发明不但具有良好的低温冲击强度和拉伸强度,由于将耐热改良剂应用于抗冲MBS树脂,极大的提高了MBS树脂的耐热性和流动性。
Description
技术领域
本发明涉及一种丁苯胶乳的合成和一种MBS树脂接枝的方法得到的具有优异冲击性能的MBS树脂组合物。
背景技术
具有优异抗冲性能的MBS树脂是一种新型高分子材料,最早MBS树脂是由美国Rohm & Hass公司于1957年率先研制成功的,随着MBS树脂的技术水平和科技含量的不断提高,使得PVC塑料制品的应用领域也越来越广泛。据悉,国外高抗冲MBS树脂年产量可达30万吨,产品也有几十个品种,在众多的厂家中,日本的钟渊公司、吴羽化学和德国的BASF公司以其产量大、品种多、技术先进而居世界领先地位。据统计2005年,国内抗冲MBS市场3.2万吨,进口具有超抗冲性能的MBS树脂达2吨。由于国内起步较晚,胶乳和接枝工艺一直未能突破,因此国内高抗冲MBS树脂与国外同类产品有较大的差距。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种具有优异冲击性能的MBS树脂组合物,具有优异的耐热性和低温冲击强度。
本发明具有优异冲击性能的MBS树脂组合物,其特征在于是按照以下方法得到的:
(1)丁苯胶乳的合成:丁二烯、苯乙烯与乳化剂、分子量调节剂、引发剂在65-75℃进行乳液聚合反应,按照重量百分数,聚合单体间丁二烯为75~90%,苯乙烯为10~25%,乳化剂为聚合单体总量的1~1.5%,分子量调节剂采用十二烷基硫醇,为聚合单体总量的3~5%,引发剂为聚合单体总量的3.5~5%,反应4~5小时后,再加入聚合单体量的0.5~1%的乳化剂反应4~5小时,然后再次加入聚合单体量的0.5~1%的乳化剂反应4~5小时,继续反应直至转化率达到98%,合成粒径为350~500nm的丁苯胶乳,
(2)接枝聚合:丁苯胶乳与甲基丙烯酸甲酯、引发剂、乳化剂进行乳液聚合反应,反应温度为70-80℃,乳化剂为甲基丙烯酸甲酯量的1~1.5%,引发剂为甲基丙烯酸甲酯量的0.5~1%,丁苯胶乳以干基计算,为MBS树脂总量的90%,壳层聚合物为MBS树脂总量的10%;
(3)反应完成后向MBS树脂乳液中加入耐热改良剂和硫酸进行絮凝,然后通过气流沸腾干燥器干燥,所述耐热改良剂是由α-甲基苯乙烯在80℃与乳化剂、引发剂进行乳液聚合反应制得的,乳化剂采用十二烷基硫酸钠,用量为α-甲基苯乙烯量的3%,引发剂采用过硫酸钾或过硫酸铵,用量为α-甲基苯乙烯量的0.5%,耐热改良剂占MBS树脂量的1~2%,硫酸(以纯硫酸计算)的使用量为MBS树脂量的1~1.5%。
步骤(1)和步骤(2)所用引发剂优选过氧化苯甲酰、过硫酸钾或过硫酸铵。
步骤(1)和步骤(2)所用乳化剂为歧化松香酸皂、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、油酸钾、硬脂酸钾或松香酸钾。
本发明的优点:
1:作为抗冲MBS专用大粒径胶乳,国内企业一般采用附聚扩径法,该工艺存在稳定性差,效率低下,可操作性不强,难以提高产品的质量和规模化生产。在认真分析了国内外同类产品的基础上,通过反复实验成功采用一步投料,分步乳化合成大粒径胶乳,有效将粒径控制在350-500nm。
2:针对国内MBS耐热性和流动性较差的问题,将耐热改良剂应用于抗冲MBS树脂,极大的提高了MBS树脂的耐热性和流动性。
经测试本发明产品综合性能,评价结果如下:
项目 | 本发明产品 | 日本某公司同类产品 | 国内知名同类产品 |
外观 | 白色流动粉末 | 白色流动粉末 | 白色流动粉末 |
耐热性能(175) | 良 | 良 | 差 |
低温冲击强度 | 65KJ/m2 | 67KJ/m2 | 45KJ/m2 |
拉伸强度 | 185N | 180N | 175N |
通过以上数据表明本发明抗冲改性MBS树脂(LB-564)在耐热改性、低温冲击、拉伸强度等方面达到了国外同类产品水平。
具体实施方式
以下结合实施例说明本发明,但不限制本发明。实施例中各组分的量均为重量百分数。
实施例1:
(1)丁苯胶乳的合成:以丁二烯和苯乙烯总量为100%计,丁二烯为80%,苯乙烯为20%。乳化剂采用岐化松香酸皂,分子量调节剂采用十二烷基硫醇,为聚合单体总量。的3%,引发剂采用过氧化苯甲酰,为聚合单体总量的3.5%
在5L压力釜中加水、歧化松香酸皂(为聚合单体量的1%)、丁二烯、苯乙烯、硫醇、过氧化苯甲酰,在75℃聚合反应4~5小时,再加聚合单体量的0.5%的歧化松香酸皂反应4~5小时,然后再加入聚合单体量的0.5%的歧化松香酸皂反应4-5小时,继续反应直至转化率达到98%,合成粒径为350~500nm的丁苯胶乳。
(2)接枝聚合:丁苯胶乳与甲基丙烯酸甲酯混合搅拌3~4小时,加入引发剂(过氧化苯甲酰)、乳化剂(歧化松香酸皂)进行乳液聚合反应,反应温度为75℃,反应时间2~3小时,歧化松香酸皂为甲基丙烯酸甲酯量的1%,引发剂为甲基丙烯酸甲酯量的0.5%,丁苯胶乳以干基计算,为MBS树脂总量的90%,壳层聚合物为MBS树脂总量的10%。
(3)反应完成后向MBS树脂乳液中加入耐热改良剂和硫酸进行絮凝,所述耐热改良剂是由α-甲基苯乙烯在80℃与乳化剂、引发剂进行乳液聚合反应制得的,乳化剂采用十二烷基硫酸钠,用量为α-甲基苯乙烯量的3%,引发剂采用过硫酸钾或过硫酸铵,用量为α-甲基苯乙烯量的0.5%,耐热改良剂占MBS树脂量的1%,硫酸的使用量为MBS树脂量的1%。
(4)絮状物通过气流沸腾干燥器干燥得产品。
实施例2:
按照实施例1,不同的是:
步骤(1)丁苯胶乳合成:以丁二烯和苯乙烯总量为100%计,丁二烯为90%,苯乙烯为10%。乳化剂采用十二烷基硫酸钠,分子量调节剂采用硫醇,为聚合单体总量的5%,引发剂采用过氧化苯甲酰,为聚合单体总量的5%。
在5L压力釜中加水、歧化松香酸皂(为聚合单体量的1.5%)、丁二烯、苯乙烯、硫醇、过氧化苯甲酰,在75℃聚合反应4~5小时,再加聚合单体量的1%的歧化松香酸皂反应4~5小时,然后再加入聚合单体量的0.5%的歧化松香酸皂反应4~5小时,继续反应直至转化率达到98%,合成粒径为350~500nm的丁苯胶乳。
步骤(2)接枝聚合:引发剂采用过硫酸钾、乳化剂采用十二烷基硫酸钠。十二烷基硫酸钠为甲基丙烯酸甲酯量的1.5%,引发剂为甲基丙烯酸甲酯量的1%。
步骤(3)硫酸的使用量为MBS树脂量的1.5%。
对比实例:
丁苯胶乳的合成:以丁二烯和苯乙烯总量为100%计,丁二烯为80%,苯乙烯为20%。乳化剂采用岐化松香酸皂,分子量调节剂采用硫醇,为聚合单体总量的3%,引发剂采用过氧化苯甲酰,为聚合单体总量的3.5%。
在5L压力釜中加水、歧化松香酸皂(为聚合单体量的1%)、丁二烯、苯乙烯、硫醇、过氧化苯甲酰,在75℃聚合反应25小时,再加入5%氯化钠溶液将上述胶乳扩径合成粒径为350~500nm的丁苯胶乳。
(2)接枝聚合:丁苯胶乳与甲基丙烯酸甲酯混合搅拌3~4小时,加入引发剂(过氧化苯甲酰)、乳化剂(歧化松香酸皂)进行乳液聚合反应,反应温度为75℃,反应时间2~3小时,歧化松香酸皂为甲基丙烯酸甲酯量的1%,引发剂为甲基丙烯酸甲酯量的0.5%,丁苯胶乳以干基计算,为MBS树脂总量的90%,壳层聚合物为MBS树脂总量的10%。
分别将以上各个实施例制得的成品进行检测:
项目 | 实施例1 | 实施例2 | 对比实例 |
外观 | 白色流动粉末 | 白色流动粉末 | 白色流动粉末 |
耐热性能(175) | 良 | 良 | 差 |
低温冲击强度 | 65KJ/m2 | 70KJ/m2 | 45KJ/m2 |
拉伸强度 | 185N | 180N | 175N |
Claims (3)
1.一种具有优异冲击性能的MBS树脂组合物,其特征在于是按照以下方法得到的:
(1)丁苯胶乳的合成:丁二烯、苯乙烯与乳化剂、分子量调节剂、引发剂在65-75℃进行乳液聚合反应,按照重量百分数,聚合单体间丁二烯为75~90%,苯乙烯为10~25%,乳化剂为聚合单体总量的1~1.5%,分子量调节剂采用十二烷基硫醇,为聚合单体总量的3~5%,引发剂为聚合单体总量的3.5~5%,反应4~5小时后,再加入聚合单体量的0.5~1%的乳化剂反应4~5小时,然后再次加入聚合单体量的0.5~1%的乳化剂反应4~5小时,继续反应直至转化率达到98%,合成粒径为350~500nm的丁苯胶乳,
(2)接枝聚合:丁苯胶乳与甲基丙烯酸甲酯、引发剂、乳化剂进行乳液聚合反应,反应温度为70-80℃,乳化剂为甲基丙烯酸甲酯量的1~1.5%,引发剂为甲基丙烯酸甲酯量的0.5~1%,丁苯胶乳以干基计算,为MBS树脂总量的90%,壳层聚合物为MBS树脂总量的10%;
(3)反应完成后向MBS树脂乳液中加入耐热改良剂和硫酸进行絮凝,然后通过气流沸腾干燥器干燥,所述耐热改良剂是由α-甲基苯乙烯在80℃与乳化剂、引发剂进行乳液聚合反应制得的,乳化剂采用十二烷基硫酸钠,用量为α-甲基苯乙烯量的3%,引发剂采用过硫酸钾或过硫酸铵,用量为α-甲基苯乙烯量的0.5%,耐热改良剂占MBS树脂量的1~2%,硫酸的使用量为MBS树脂量的1~1.5%。
2.根据权利要求1所述的MBS树脂组合物,其特征在于步骤(1)和步骤(2)所用引发剂为过氧化苯甲酰、过硫酸钾或过硫酸铵。
3.根据权利要求1所述的MBS树脂组合物,其特征在于步骤(1)和步骤(2)所用乳化剂为歧化松香酸皂、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、油酸钾、硬脂酸钾或松香酸钾。
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