【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于聚合物领域，涉及一种多层核壳结构聚合物及其制备方法和应用，具体涉及一种含有机硅氧烷的聚丙烯酸酯类多层核壳结构聚合物、制备方法以及该聚合物在热塑性树脂改性中的应用。
技术介绍
1、以聚丁二烯橡胶为核层的核-壳结构抗冲改性剂(如abs、mbs)可有效提高热塑性树脂的抗冲击性能，但由于聚丁二烯橡胶中含有不饱和双键，导致其热稳定性和耐候性差。以聚丙烯酸酯类橡胶为核层的核-壳结构抗冲改性剂(如asa、acr)由于不含有不饱和双键，具有热稳定性和耐候性好的独特优势，在热塑性树脂改性中得到越来越多的应用。但由于聚丙烯酸酯类橡胶相较聚丁二烯橡胶具有较高的玻璃化转变温度，聚丙烯酸酯类抗冲改性剂的抗冲击性能难以达到聚丁二烯类抗冲改性剂的水平。因此，如何在不影响其热稳定性和耐候性的基础上，提高聚丙烯酸酯类抗冲改性剂的抗冲击性能，是此类材料需要解决的关键问题。
2、美国专利us14911940在聚有机硅氧烷种子的基础上进行聚丙烯酸酯类橡胶聚合，聚丙烯酸酯类橡胶聚合完成后形成核层，再在核层上接枝作为壳层的树脂聚合物，最终得到核-壳结构抗冲改性剂。然而，该结构的抗冲改性剂对抗冲击性能和着色性的提升有限。
技术实现思路
1、为了改善上述技术问题，本专利技术提供一种聚合物，具有如下结构：
2、(a)共聚物种子，所述共聚物种子的制备原料包括：烷基硅氧烷单体和乙烯基硅氧烷单体，或进一步包括硅氧烷系交联单体；
3、(b)包覆所述共聚物种子的过渡层，所述过渡层的制备原料包
4、(c)包覆所述过渡层的核层，所述核层的制备原料包括：丙烯酸烷基酯单体和交联单体；
5、(d)包覆所述核层的壳层。
6、根据本专利技术的实施方案，所述共聚物种子、过渡层、核层和壳层的重量比为(2～40):(1～20):(30～87):(10～67)；优选(10～40):(10～20):(50～87):(20～50)。
7、根据本专利技术的实施方案，所述烷基硅氧烷单体、乙烯基硅氧烷单体和硅氧烷系交联单体的质量比为(50～99.5):(0.5～5):(0～5)，优选(50～80):1:1或(50～80):1:0，例如60:1:1、60:1:0。
8、根据本专利技术的实施方案，所述的烷基硅氧烷单体选自烷基环状硅氧烷，si的数量≥3，优选3≤si的数量≤6；选自例如六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、十二甲基环六硅氧烷、三甲基三苯基环三硅氧烷、四甲基四苯基环四硅氧烷、八苯基环四硅氧烷中的一种或两种以上。
9、根据本专利技术的实施方案，所述的乙烯基硅氧烷单体选自含有乙烯基聚合性官能团的硅氧烷化合物，优选含有乙烯基聚合性官能团的烷氧基硅烷化合物，可以选自甲基丙烯酰氧基硅氧烷、乙烯基硅氧烷和乙烯基苯基硅氧烷等中的一种或两种以上，例如所述甲基丙烯酰氧基硅氧烷包括但不限于β-甲基丙烯酰氧基乙基二甲氧基甲基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基二甲氧基甲基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基乙氧基二乙基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基二乙氧基甲基硅烷和δ-甲基丙烯酰氧基丁基二乙氧基甲基硅烷中的一种或两种以上，所述乙烯基硅氧烷包括但不限于四甲基四乙烯基环四硅氧烷，所述乙烯基苯基硅氧烷包括但不限于对乙烯基苯基二甲氧基甲基硅烷。
10、根据本专利技术的实施方案，所述的硅氧烷系交联单体选自包括3官能团或4官能团的硅烷系交联剂，例如三甲氧基甲基硅烷、三乙氧基苯基硅烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丁氧基硅烷等中的一种或两种以上。
11、根据本专利技术的实施方案，所述过渡层中，乙烯基单体、亲水单体和交联单体的重量比为(40～99.45):(0.5～35):(0.05～5)；优选(40～70):(10～35):(0.1～3)。
12、根据本专利技术的实施方案，所述的乙烯基单体选自芳香族乙烯基化合物，例如可以选自苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯和3,4-二氯苯乙烯中的一种或两种以上。
13、根据本专利技术的实施方案，所述的亲水单体选自甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈和甲基丙烯腈的一种或两种以上。
14、根据本专利技术的实施方案，所述核层中，丙烯酸烷基酯单体和交联单体的重量比为(95～99.9):(0.1～5)，优选(95～99.9):(0.5～2)，例如为10:0.1、15:0.1。
15、根据本专利技术的实施方案，所述的丙烯酸烷基酯单体选自丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸己酯、丙烯酸辛酯和2-乙基己基丙烯酸酯的一种或两种以上。
16、根据本专利技术的实施方案，所述过渡层和核层中的交联单体相同或不同，分别独立地选自二(甲基)丙烯酸二醇酯、二乙烯基苯、马来酸二烯丙酯、富马酸二烯丙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、烯丙基(甲基)丙烯酸烯丙酯、四甘醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和(异)氰尿酸三烯丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种或两种以上。
17、过渡层的存在，可促进核层聚合时聚丙烯酸酯的接枝反应，有利于形成更好的核层结构，专利技术人推测还可能改善了聚合物的粒度分布，从而有助于形成较为理想的核-壳结构。改进了现有技术如美国专利us14911940采用聚有机硅氧烷种子，致使聚丙烯酸酯类橡胶在种子的基础上聚合难以形成较好的核层组成及分布，对抗冲击性能和着色性的改善效果产生不利影响的问题。
18、根据本专利技术的实施方案，制备壳层的单体包括亲水单体(例如甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈和甲基丙烯腈的一种或两种以上)，或进一步包括乙烯基单体(例如苯乙烯或α-甲基苯乙烯)。
19、本专利技术还提供上述所述聚合物的制备方法，包括如下步骤：
20、(1)乳液制备
21、①种子乳液制备：由包括烷基硅氧烷单体和乙烯基硅氧烷单体，或进一步包括硅氧烷系交联单体的制备原料，经乳液聚合反应，得到种子乳液；
22、优选地，将烷基硅氧烷单体、乙烯基硅氧烷单体、或进一步包括硅氧烷系交联单体硅氧烷系交联单体，在含有水、乳化剂和引发剂的体系下进行乳液聚合反应，得到所述种子乳液；
23、②过渡层乳液制备：由包括乙烯基单体、亲水单体和交联单体的制备原料，在种子乳液中经乳液聚合反应，得到所述过渡层乳液；
24、优选地，向所述种子乳液中，加入乙烯基单体、亲水单体、交联单体，在乳化剂、引发剂存在的条件下进行乳液聚合反应，得到所述过渡层乳液；
25、③核层乳液制备：由包括丙烯酸烷基酯单体和交联单体的制备原料，在过渡层乳液中经乳液聚合反应，得到所述核层乳液；
26、优选地，向所述过渡层乳液中加入丙烯酸烷基酯单体核交联单体，在乳化剂、引发剂存在的条件下进行乳液聚合反应，得到所述核层乳液；
27、④壳层乳液制备：由包括亲水单体和乙烯基单体的制备原料，在核层乳液中经乳液聚合，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种聚合物，其特征在于，所述聚合物具有如下结构：
2.根据权利要求1所述的聚合物，其特征在于，所述共聚物种子、过渡层、核层和壳层的重量比为(2～40):(1～20):(30～87):(10～67)；优选(10～40):(10～20):(50～87):(20～50)。
3.根据权利要求1或2所述的聚合物，其特征在于，所述烷基硅氧烷单体、乙烯基硅氧烷单体和硅氧烷系交联单体的质量比为(50～99.5):(0.5～5):(0～5)，优选(50～80):1:1或(50～80):1:0；
4.根据权利要求1-3任一项所述的聚合物，其特征在于，所述过渡层中，乙烯基单体、亲水单体和交联单体的重量比为(40～99.45):(0.5～35):(0.05～5)；优选(40～70):(10～35):(0.1～3)；
5.根据权利要求1-4任一项所述的聚合物，其特征在于，所述核层中，丙烯酸烷基酯单体和交联单体的重量比为(95～99.9):(0.1～5)，优选(95～99.9):(0.5～2)；
6.根据权利要求1-5任一项所述的聚合物，其特征
7.权利要求1-6任一项所述聚合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
8.权利要求1-6任一项所述的聚合物作为抗冲改性剂的应用。
9.权利要求1-6任一项所述的聚合物在制备抗冲击性热塑性树脂或器件中的应用。
10.一种抗冲击性热塑性树脂或器件，包含权利要求1-6任一项所述的聚合物。
...【技术特征摘要】
1.一种聚合物，其特征在于，所述聚合物具有如下结构：
2.根据权利要求1所述的聚合物，其特征在于，所述共聚物种子、过渡层、核层和壳层的重量比为(2～40):(1～20):(30～87):(10～67)；优选(10～40):(10～20):(50～87):(20～50)。
3.根据权利要求1或2所述的聚合物，其特征在于，所述烷基硅氧烷单体、乙烯基硅氧烷单体和硅氧烷系交联单体的质量比为(50～99.5):(0.5～5):(0～5)，优选(50～80):1:1或(50～80):1:0；
4.根据权利要求1-3任一项所述的聚合物，其特征在于，所述过渡层中，乙烯基单体、亲水单体和交联单体的重量比为(40～99.45):(0.5～35):(0.05～5)；优选(40～...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔伟松，胡龙，郑凯敬，袁涛，邓兆敬，张小明，钟吉彬，许欣欣，田博，
申请(专利权)人：中化学科学技术研究有限公司，
类型：发明
国别省市：
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