本发明专利技术为一种PA6/PBT共混物改性用丙烯酸酯聚合物粒子的制备方法。该方法采用丙烯酸正己酯作为核层橡胶弹性体单体，交联剂为丙烯酸烯丙酯，选择丁二酸二辛酯磺酸钠作为乳化剂，通过热引发剂体系、种子半连续乳液聚合方法，同时在乳胶粒子表面共聚上功能单体马来酸，依靠马来酸聚合物与PA6和PBT的界面化学反应作用制备了径向组成和乳胶粒粒径可控的PA6/PBT共混物改性的粒子。本发明专利技术提高了PA6/PBT共混物的缺口冲击强度，从而达到增韧目的；同时降低PA6/PBT共混物的吸水性。
【技术实现步骤摘要】
：本专利技术涉及工程塑料基础树脂的共混改性领域，具体为聚酰胺6/聚对苯二甲酸丁二醇酯共混物用丙烯酸酯聚合物粒子进行改性的制备方法。
技术介绍
：近年来，塑料共混物的应用愈加广泛，发展塑料共混物的生产，对于提高国产树脂的竞争力和国内塑料加工水平具有重要的意义。通用塑料共混物由于它的生产技术已日趋成熟，人们主要集中于研究工程塑料共混物。聚酰胺6(PA6)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)都是使用广泛的工程塑料。PA6具有优良的力学性能、自润滑性和耐化学药品腐蚀性等，且其分子中含有活泼的酰胺基团(-NHCO)，易于进行共混改性，因此，其产品已经应用于多个领域。但PA6因含有的-NHCO基团，导致其吸水性强、吸湿后材料力学稳定性和尺寸稳定性变差、电绝缘性降低等，限制了PA6在电子电气等对力学稳定性、尺寸精度以及电绝缘性要求高的行业的应用；而PBT有优异的电绝缘性、自润滑性、良好的热稳定性和化学稳定性，最重要的是吸水率低、尺寸稳定性好，使其在电子电气、汽车工业、工业配件、一般机械等方面得到了广泛应用。但其对缺口十分敏感、较低的缺口冲击强度是PBT类工程塑料推广应用的一大障碍。结合PA6与PBT的优点来制备共混物，以PBT低吸水性弥补PA6的强吸水性，以PA6优异的力学性能弥补PBT的低缺口冲击韧性，从而得到综合性能优良的共混物材料，可作为高性能工程塑料来使用。但PA6和PBT的溶解度参数相差较大，是热力学不相容体系，导致其共混物的冲击强度低，因此，对其进行增韧等改性成为重要的研究课题。目前，用来改性PA6/PBT共混物的方法大多是采用三元接枝共聚物直接与其共混，如罗筑等通过熔融共混制备了苯乙烯-马来酸酐共聚物(SMA)增容的PA6/PBT共混物，并研究了SMA含量对共混体系力学性能的影响(罗筑，朱红，于杰，等.反应增容PA6/PBT共混体系聚集态结构与力学性能.高分子材料科学与工程，2008，24(2)：107-110.)，结果表明，在未添加SMA的情况下，共混物的缺口冲击强度只有3.20KJ/m2，当SMA的含量达到9％时，缺口冲击强度达到最大值，为4.50KJ/m2，是PA6/PBT共混物的1.4倍；Kim等通过熔融共混制备了EVA-g-MAH增容的PA6/PBT共混物(Kim S，Kim D，Cho W，et al.Morphology andproperties of PBT/Nylon 6/EVA-g-MAH ternary blends prepared by reactiveextrusion.Polymer Engineering&Science，2003，43(6)：1298-1311.)，力学性能测试结果表明，当EVA-g-MAH的含量达到25％时，共混物的缺口冲击强度从6.93KJ/m2提高到了13.33KJ/m2，约为纯PA6/PBT共混物的1.9倍。可见，这种直接共混的方法虽然方便实施，但是增韧效果不显著，它的冲击强度仍然不能满足使用的要求。近年来，有报道采用具有核壳结构的乳胶粒子改性剂来改性工程塑料，并获得较好的增韧效果，如瞿雄伟等人用乳液聚合法合成了以交联聚丙烯酸丁酯(P(n-BA)为核，硬质聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为壳，含活性羧基(-COOH)的丙烯酸(AA)为功能单体的核壳粒子聚合物(CN101864026A.)，当功能单体用量为1.28g时，改性PA6的简支梁缺口冲击强度获得最大值，较纯PA6提高了308％；付念等人利用氧化还原方法考察了不同功能单体(GMA)用量的核壳结构聚合物对共混后的PBT的力学性能的影响(Fu N,Li G,Zhang Q,et al.Preparation of a functionalized core–shell structured polymer by seeded emulsion polymerization and investigationon toughening poly(butylene terephthalate).RSC Advances，2014，4(3)：1067-1073.)，共混后使纯PBT的冲击强度比纯PBT的提高了652％。但在乳液合成过程中，只是考察了不同反应条件制备的丙烯酸酯聚合物粒子对单一工程塑料基体树脂共混后，材料力学性能的提高，忽略了对材料其他性能的影响，显现出此类方法的不足。本申请针对PA6/PBT共混物，改变橡胶弹性体的结构，同时也调整乳化剂的组成，采用不同的热引发聚合反应条件，获得了改性后共混物材料的冲击强度显著提高，还改善了共混物材料的吸水性能，从而制备出了一种综合性能优良的共混物。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：针对目前对PA6/PBT共混物材料两种基体树脂相容性差，导致共混物冲击强度低的缺点，提供了一种PA6/PBT共混物增韧改性用新型丙烯酸酯聚合物粒子的制备方法。该方法采用马来酸作为乳胶粒最外层功能单体，采用种子乳液聚合制备了径向组成和乳胶粒粒径可控的PA6/PBT共混物改性的粒子，借助马来酸聚合物与PA6的端氨基及PBT的端羟基分别反应来提高与PA6/PBT共混物的界面粘接力，从而达到增韧目的；同时降低PA6/PBT共混物的吸水性。本专利技术的技术方案为：一种PA6/PBT共混物改性用丙烯酸酯聚合物粒子的制备方法，包括如下步骤：a.种子单体预乳液的制备按照以上配比，向反应器中加入乳化剂和去离子水，并混合搅拌；再依次加入丙烯酸酯类单体和交联剂，并混合搅拌，即获得内层种子单体预乳液，备用；b.核层单体预乳化液的制备将上述各组分放入容器中，电磁搅拌20分钟，即得到中间层单体预乳液，备用；c.壳层单体预乳化液的制备将上述各组分放入另外一个容器中，混合搅拌，即得到外层单体预乳液，备用；所述的步骤a、b中的丙烯酸酯类单体均为丙烯酸正己酯；所述的步骤a、b、c中所用的乳化剂均为阴离子乳化剂；步骤a、b中交联剂均为丙烯酸烯丙酯；所述的步骤c中所用的功能单体为马来酸；d.丙烯酸酯聚合物粒子的制备氮气保护下，温度在75.0℃士2℃，搅拌下向a步骤中盛有内层种子单体预乳液的反应器中匀速加入引发剂水溶液1，8～12分钟内滴加完毕，再继续反应50分钟，种子聚合反应阶段结束；然后向反应体系中以相同速度先滴加b步骤制得的核层单体预乳化液，然后再滴加c步骤制得的壳层单体预乳化液，两种预乳化液180分钟连续匀速滴加完毕，并在此180分钟内每隔60分钟匀速加入一次引发剂水溶液2；之后保温反应60分钟，再降至室温，即得到丙烯酸酯聚合物粒子乳液；最后将制备的乳液冷冻12小时后，经去离子水洗涤、抽滤、干燥得到PA6/PBT共混物改性用丙烯酸酯聚合物粒子；其中，所加入物料的质量比为内层种子单体预乳液：核层单体预乳液：壳层单体预乳液＝(150.464～150.564)：(147.45～167.70)：(26.22～48.42)；所述的引发剂为过硫酸盐，在使用时需配成水溶液，配比如下：其中，质量比引发剂水溶液1：内层种子单体预乳液：引发剂水溶液2总质量＝20.37：(150.464～150.564)：30.24；以上物质具体质量并非对本专利技术的限定，实际生产中，根据所需产品量按照本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种PA6/PBT共混物改性用丙烯酸酯聚合物粒子的制备方法，其特征为该方法包括如下步骤：a.种子单体预乳液的制备按照以上配比，向反应器中加入乳化剂和去离子水，并混合搅拌；再依次加入丙烯酸酯类单体和交联剂，并混合搅拌，即获得内层种子单体预乳液，备用；b.核层单体预乳化液的制备将上述各组分放入容器中，电磁搅拌20分钟，即得到中间层单体预乳液，备用；c.壳层单体预乳化液的制备将上述各组分放入另外一个容器中，混合搅拌，即得到外层单体预乳液，备用；所述的步骤a、b中的丙烯酸酯类单体均为丙烯酸正己酯；所述的步骤a、b、c中所用的乳化剂均为阴离子乳化剂；步骤a、b中交联剂均为丙烯酸烯丙酯；所述的步骤c中所用的功能单体为马来酸；d.丙烯酸酯聚合物粒子的制备氮气保护下，温度在75.0°С士2℃，搅拌下向a步骤中盛有内层种子单体预乳液的反应器中匀速加入引发剂水溶液1，8～12分钟内滴加完毕，再继续反应50分钟，种子聚合反应阶段结束；然后向反应体系中以相同速度先滴加b步骤制得的核层单体预乳化液，然后再滴加c步骤制得的壳层单体预乳化液，两种预乳化液180分钟连续匀速滴加完毕，并在此180分钟内每隔60分钟匀速加入一次引发剂水溶液2；之后保温反应60分钟，再降至室温，即得到丙烯酸酯聚合物粒子乳液；最后将制备的乳液冷冻12小时后，经去离子水洗涤、抽滤、干燥得到PA6/PBT共混物改性用丙烯酸酯聚合物粒子；其中，所加入物料的质量比为内层种子单体预乳液：核层单体预乳液：壳层单体预乳液＝(150.464～150.564)：(147.45～167.70)：(26.22～48.42)；所述的引发剂为过硫酸盐，在使用时需配成水溶液，配比如下： 过硫酸盐的质量份数 水的质量份数引发剂水溶液1 0.37 20引发剂水溶液2 0.24 30其中，质量比引发剂水溶液1：内层种子单体预乳液：引发剂水溶液2总质量＝20.37：(150.464～150.564)：30.24。...
【技术特征摘要】
1.一种PA6/PBT共混物改性用丙烯酸酯聚合物粒子的制备方法，其特征为该方法包括如下步骤：a.种子单体预乳液的制备按照以上配比，向反应器中加入乳化剂和去离子水，并混合搅拌；再依次加入丙烯酸酯类单体和交联剂，并混合搅拌，即获得内层种子单体预乳液，备用；b.核层单体预乳化液的制备将上述各组分放入容器中，电磁搅拌20分钟，即得到中间层单体预乳液，备用；c.壳层单体预乳化液的制备将上述各组分放入另外一个容器中，混合搅拌，即得到外层单体预乳液，备用；所述的步骤a、b中的丙烯酸酯类单体均为丙烯酸正己酯；所述的步骤a、b、c中所用的乳化剂均为阴离子乳化剂；步骤a、b中交联剂均为丙烯酸烯丙酯；所述的步骤c中所用的功能单体为马来酸；d.丙烯酸酯聚合物粒子的制备氮气保护下，温度在75.0°С士2℃，搅拌下向a步骤中盛有内层种子单体预乳液的反应器中匀速加入引发剂水溶液1，8～12分钟内滴加完毕，再继续反应50分钟，种子聚合反应阶段结束；然后向反应体系中以相同速度先滴加b步骤制得的核层单体预乳化液，然后再滴加c步骤制得的壳层单体预乳化液，两种预乳化液180分钟连续匀速滴加...
【专利技术属性】
技术研发人员：瞿雄伟，李红蕊，王进炜，张广林，王农跃，刘盘阁，杨盼星，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：天津;12
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