一種san/epdm高接枝率增容物的制備
【技術領域】
[0001] 本發明屬于高分子材料反應加工領域，涉及一種苯乙烯-丙烯腈共聚物（SAN) /三 元乙丙橡膠（EPDM)高接枝率增容物的制備。SAN/EPDM高接枝率增容物的制備方法，特指利 用陽離子接枝技術，結合助催化劑和增塑劑，在開煉機、密煉機、擠出機中一定條件下反應 制得。
【背景技術】
[0002] SAN/EPDM高接枝率增容物是針對ABS耐候性差而開發的一種增容母料，由于作為 柔性鏈段的EPDM分子鏈雙鍵含量少，故SAN/EPDM增容共混物的耐候性比ABS高4-8倍，另 外，其熱穩定性、吸水率和沖擊強度均優于ABS樹脂，因而越來越多的應用于汽車零部件， 電子接插件或其它需要壽命長、安全可靠的塑料制品。
[0003] SAN/EPDM高接枝率增容物的制備方法有直接合成法和共混法兩種。直接合成法是 按預先設定的丙烯腈、EPDM、苯乙烯配料比，用溶液聚合、乳液聚合或懸浮聚合直接合成，得 到以EPDM為主鏈、以苯乙烯-丙烯腈共聚物為支鏈接枝共混物。然而這種方法成本高，污 染多，因而產品價格較高。
[0004] 采用廉價的共混方法制備高性能SAN/EPDM共混物一直是人們感興趣的課題。然 而采用一般的過氧化物及助催化劑引發得到的SAN/EPDM共混物其接枝物含量低，兩者相 容性低，因此共混物性能差。本發明利用陽離子接枝技術，結合助催化劑和增塑劑，在密煉 機或擠出機中一定條件下反應制得高接枝率SAN/EPDM增容物。
【發明內容】
[0005] 本發明涉及一種高接枝率SAN/EPDM增容物制備技術，尤其涉及大分子陽離子接 枝技術，通過合適的路易斯酸、助催化劑、增塑劑及適當的反應條件制備高接枝率SAN/EPDM 增容物。
[0006] 本發明采用的技術方案是：
[0007] 將一定配比的SAN、EPDM、增塑劑等物料加入混合設備中，在一定溫度下混合均勻； 再加入路易斯酸復合催化劑、助催化劑、在一定溫度及轉速下反應一定時間，最終得到高接 枝率SAN/EPDM增容物。所述一定配比，具體如下：
[0008] SAN :30-65%
[0009] EPDM :20-55%
[0010] 路易斯酸復合催化劑：〇. 2-3%
[0011] 助催化劑：1_5%
[0012] 增塑劑：5-15%
[0013] 所述混合設備為高速混合機，捏合機。優選高速混合機。
[0014] 所述混合溫度為 60°C _140°C。優選 80°C _120°C。
[0015] 所述SAN為苯乙烯與丙烯腈共聚物，其中苯乙烯含量為60-80 %，丙烯腈為 40-20 %。分子量為 30000-50000。
[0016] 所述EPDM橡膠以乙叉降冰片烯為第三單體，其含量為4-10%，門尼粘度為 20-65(ML(1+4)125 〇C ) 〇
[0017] 所述路易斯酸復合催化劑為 AlCl3、AlI3、Alfc3、SbCl4、FeCl 3、SnCl4、ZnCl2、InCl3、 InBr3、NiCl2、三甲基氯硅烷或二甲基氯硅烷中的一種或幾種。
[0018] 所述助催化劑為苯乙烯、雙環戊二烯、二乙烯基苯、氯化鈉、氯化鎂、氯化鉀中一種 或幾種。
[0019] 所述增塑劑為二氯苯乙烯、氯化石蠟、氯化聚乙烯、液體石蠟、二甲基丙烯酸乙二 醇酯（EGDM)、鄰苯二甲酸二烯丙酯（DAP)、異氰脲酸三烯丙酯（TAIC)、馬來酸酯、富馬酸酯 和衣康酸酯。一種或多種混合物。
[0020] 所述反應設備為開煉機、密煉機、擠出機。優選密煉機。
[0021] 所述反應溫度為為140°C _200°C，優選150°C _180°C。
[0022] 所述反應反應時間為3-10分鐘，優選5-8分鐘。
[0023] 所述反應轉速為20-200轉/分，優選60-120轉/分。
[0024] 實施例1-3
[0025] 表1 一種SAN/EPDM高接枝率增容物的制備配方組成（質量％ )
[0027] 按照表1中的原料，先將SAN、EPDM、增塑劑加入密煉機，100°C混合3分鐘，然后， 將密煉機升溫至145°C，加入路易斯酸復合催化劑及助催化劑，混煉6分鐘，即得SAN/EPDM 高接枝率增容物。
[0028] 其中EPDM橡膠以乙叉降冰片烯為第三單體，其含量為4-10%，門尼粘度為 20-65 (ML (1+4) 125 °C )。優選 Dupont-Dow 公司生產的 4520, 4725P5750R ;Exxon 公司生 產的 5730, 7800, 6505 ;DSM 公司生產的 keltan 314, 514, 2340A ;Bayer 公司生產的 Buna EPT-3950, Buna EPT-4960 ;意大利 Enich 公司生產的：Dutral-4436, Dutral-6235。
[0029] 其中SAN為苯乙烯與丙烯腈共聚物，其中苯乙烯含量為60-80 %，丙烯腈為 40-20 %。分子量為 50000-80000。
[0030] 其中路易斯酸復合催化劑為無水三氯化鋁與三甲基氯硅烷混合物，其質量比為 1:3。助催化劑為氯化鈉與苯乙烯混合物，其質量比為1:1。增塑劑為二氯苯乙烯與氯化石 蠟（含氯量為70% )混合物，其質量比為1:2。
[0031] 實施例4-6
[0032] 表2 -種SAN/EPDM高接枝率增容物的制備配方組成（質量％ )
[0033]
[0034] 按照表2中的原料，先將SAN、EPDM、增塑劑加入密煉機，110°C混合3分鐘，然后，將 密煉機升溫至150°C，加入路易斯酸復合催化劑及助催化劑，混煉6-7分鐘，即得SAN/EPDM 高接枝率增容物。
[0035] 其中EPDM橡膠以乙叉降冰片烯為第三單體，其含量為4-10%，門尼粘度為 20-65 (ML (1+4) 125 °C )。優選 Dupont-Dow 公司生產的 4520, 4725P5750R ;Exxon 公司生 產的 5730, 7800, 6505 ;DSM 公司生產的 keltan 314, 514, 2340A ;Bayer 公司生產的 Buna EPT-3950, Buna EPT-4960 ;意大利 Enich 公司生產的：Dutral-4436, Dutral-6235。
[0036] 其中SAN為苯乙烯與丙烯腈共聚物，其中苯乙烯含量為60-80 %，丙烯腈為 40-20 %。數均分子量為 30000-50000。
[0037] 其中路易斯酸復合催化劑為無水三氯化鋁與三甲基氯硅烷混合物，其質量比為 1:3。助催化劑為氯化鈉與苯乙烯混合物，其質量比為1:1。增塑劑為二氯苯乙烯與氯化石 蠟（含氯量為70% )混合物，其質量比為1:2。
[0038] 實施例7-9
[0039] 表3 -種SAN/EPDM高接枝率增容物的制備配方組成（質量％ )
[0041] 按照表3中的原料，先將SAN、EPDM、增塑劑加入密煉機，IKTC混合3分鐘，然后，將 密煉機升溫至150°C，加入路易斯酸復合催化劑及助催化劑，混煉6-7分鐘，即得SAN/EPDM 高接枝率增容物。
[0042] 其中EPDM橡膠以乙叉降冰片烯為第三單體，其含量為4-10%，門尼粘度為 20-65 (ML (1+4) 125 °C )。優選 Dupont-Dow 公司生產的 4520, 4725P5750R ;Exxon 公司生 產的 5730, 7800, 6505 ;DSM 公司生產的 keltan 314, 514, 2340A ;Bayer 公司生產的 Buna EPT-3950, Buna EPT-4960 ;意大利 Enich 公司生產的：Dutral-4436, Dutral-6235。
[0043] 其中SAN為苯乙烯與丙烯腈共聚物，其中苯乙烯含量為60-80 %，丙烯腈為 40-20 %。分子量為 50000-80000。
[0044] 其中路易斯酸復合催化劑為無水三氯化鋁、InCl3、三甲基氯硅烷混合物，其質量 比為1: :1 :2。助催化劑為氯化鉀、氯化鈉、二乙烯基苯混合物，其質量比I :1 :1. 2。增塑劑 為二氯苯乙烯與氯化石蠟（含氯量為70%)混合物，其質量比為1:2。
[0045] 表4SAN/EPDM增容物中SAN的接枝率
[0047] 有以上數據可知，本發明制得的一種SAN/EPDM高接枝率增容物，其SAN接枝率較 高，均大于或等于10%，這是用其它就地增容方法難以達到的數值。該接枝增容物可用于制 備性能類似于ABS且耐候性優良的聚合物合金材料。
[0048] 以上對本發明所提供的一種SAN/EPDM高接枝率增容物的制備方法進行了詳細介 紹。本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只 是用于幫助理解本發明的方法和其核心思想。應當指出，對于本技術領域的技術人員，在不 脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入 本發明權利要求的保護范圍。
【主權項】
1. 一種高接枝率SAN/EPDM增容物制備技術，其特征在于，將一定配比的SAN、EPDM、增 塑劑等物料加入混合設備中，在一定溫度下混合均勻；再加入路易斯酸復合催化劑、助催化 劑、在一定溫度及轉速下反應一定時間，最終得到高接枝率SAN/EPDM增容物。 高接枝率SAN/EPDM增容物包括以下質量分數的成份： SAN :30-65% EPDM :20-55% 路易斯酸復合催化劑：〇. 2-3% 助催化劑：1-5% 增塑劑：5-15%。2. 根據權利要求1所述的高接枝率SAN/EPDM增容物制備技術，其特征在于，所述SAN 為苯乙烯與丙烯腈共聚物，其中苯乙烯含量為60-80%，丙烯腈為40-20%。數均分子量為 30000-50000。3. 根據權利要求1所述的高接枝率SAN/EPDM增容物制備技術，其特征在于，所述EPDM 橡膠以乙叉降冰片烯為第三單體，其含量為4-10%，門尼粘度為20-65 (ML (1+4) 125°C )。4. 根據權利要求1所述的高接枝率SAN/EPDM增容物制備技術，所述路易斯酸復合催化 劑為 A1C13、A1I3、AlBr3、SbCl4、FeCl 3、SnCl4、ZnCl2、InCl3、InBr 3、NiCl2、三甲基氯硅烷或二 甲基氯硅烷中的一種或幾種。5. 根據權利要求1所述的高接枝率SAN/EPDM增容物制備技術，所述助催化劑為苯乙 烯、雙環戊二烯、二乙烯基苯、氯化鈉、氯化鎂、氯化鉀中一種或幾種。6. 根據權利要求1所述的高接枝率SAN/EPDM增容物制備技術，所述增塑劑為二氯苯乙 烯、氯化石蠟、氯化聚乙烯、液體石蠟、二甲基丙烯酸乙二醇酯（EGDM)、鄰苯二甲酸二烯丙酯 (DAP)、異氰脲酸三烯丙酯（TAIC)、馬來酸酯、富馬酸酯和衣康酸酯。一種或多種混合物。7. 根據權利要求2所述的高接枝率SAN/EPDM增容物制備技術，所述反應設備為開煉 機、密煉機、擠出機。優選密煉機。8. 根據權利要求2所述的高接枝率SAN/EPDM增容物制備技術，所述反應溫度為 140°C -200°C，優選 150°C _180°C。
【專利摘要】本發明提供了一種SAN/EPDM高接枝率增容物的制備方法，包括以下質量分數的成分：SAN：30-65％；EPDM：20-55％；路易斯酸復合催化劑：0.2-3％；助催化劑：1-5％；增塑劑：5-15％。將一定配比的SAN、EPDM、增塑劑等物料加入混合設備中，在一定溫度下混合均勻；再加入路易斯酸復合催化劑、助催化劑、在一定溫度及轉速下反應，最終得到SAN高接枝率的SAN/EPDM增容物。本發明制得的SAN/EPDM增容物，其SAN接枝率高，可用于制備性能類似于ABS且耐候性優良的聚合物合金材料。
【IPC分類】C08K5/03, C08F299/00, C08L91/06, C08F210/18, C08F212/10, C08L53/00
【公開號】CN104945581
【申請號】CN201510392129
【發明人】徐建平, 龔方紅, 黃旭輝, 郜志剛, 董銀春
【申請人】常州大學
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年7月6日