一种san/epdm高接枝率增容物的制备
【技术领域】
[0001] 本发明属于高分子材料反应加工领域，涉及一种苯乙烯-丙烯腈共聚物（SAN) /三 元乙丙橡胶（EPDM)高接枝率增容物的制备。SAN/EPDM高接枝率增容物的制备方法，特指利 用阳离子接枝技术，结合助催化剂和增塑剂，在开炼机、密炼机、挤出机中一定条件下反应 制得。
【背景技术】
[0002] SAN/EPDM高接枝率增容物是针对ABS耐候性差而开发的一种增容母料，由于作为 柔性链段的EPDM分子链双键含量少，故SAN/EPDM增容共混物的耐候性比ABS高4-8倍，另 外，其热稳定性、吸水率和冲击强度均优于ABS树脂，因而越来越多的应用于汽车零部件， 电子接插件或其它需要寿命长、安全可靠的塑料制品。
[0003] SAN/EPDM高接枝率增容物的制备方法有直接合成法和共混法两种。直接合成法是 按预先设定的丙烯腈、EPDM、苯乙烯配料比，用溶液聚合、乳液聚合或悬浮聚合直接合成，得 到以EPDM为主链、以苯乙烯-丙烯腈共聚物为支链接枝共混物。然而这种方法成本高，污 染多，因而产品价格较高。
[0004] 采用廉价的共混方法制备高性能SAN/EPDM共混物一直是人们感兴趣的课题。然 而采用一般的过氧化物及助催化剂引发得到的SAN/EPDM共混物其接枝物含量低，两者相 容性低，因此共混物性能差。本发明利用阳离子接枝技术，结合助催化剂和增塑剂，在密炼 机或挤出机中一定条件下反应制得高接枝率SAN/EPDM增容物。
【发明内容】
[0005] 本发明涉及一种高接枝率SAN/EPDM增容物制备技术，尤其涉及大分子阳离子接 枝技术，通过合适的路易斯酸、助催化剂、增塑剂及适当的反应条件制备高接枝率SAN/EPDM 增容物。
[0006] 本发明采用的技术方案是：
[0007] 将一定配比的SAN、EPDM、增塑剂等物料加入混合设备中，在一定温度下混合均匀； 再加入路易斯酸复合催化剂、助催化剂、在一定温度及转速下反应一定时间，最终得到高接 枝率SAN/EPDM增容物。所述一定配比，具体如下：
[0008] SAN :30-65%
[0009] EPDM :20-55%
[0010] 路易斯酸复合催化剂：〇. 2-3%
[0011] 助催化剂：1_5%
[0012] 增塑剂：5-15%
[0013] 所述混合设备为高速混合机，捏合机。优选高速混合机。
[0014] 所述混合温度为 60°C _140°C。优选 80°C _120°C。
[0015] 所述SAN为苯乙烯与丙烯腈共聚物，其中苯乙烯含量为60-80 %，丙烯腈为 40-20 %。分子量为 30000-50000。
[0016] 所述EPDM橡胶以乙叉降冰片烯为第三单体，其含量为4-10%，门尼粘度为 20-65(ML(1+4)125 〇C ) 〇
[0017] 所述路易斯酸复合催化剂为 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种或几种。
[0018] 所述助催化剂为苯乙烯、双环戊二烯、二乙烯基苯、氯化钠、氯化镁、氯化钾中一种 或几种。
[0019] 所述增塑剂为二氯苯乙烯、氯化石蜡、氯化聚乙烯、液体石蜡、二甲基丙烯酸乙二 醇酯（EGDM)、邻苯二甲酸二烯丙酯（DAP)、异氰脲酸三烯丙酯（TAIC)、马来酸酯、富马酸酯 和衣康酸酯。一种或多种混合物。
[0020] 所述反应设备为开炼机、密炼机、挤出机。优选密炼机。
[0021] 所述反应温度为为140°C _200°C，优选150°C _180°C。
[0022] 所述反应反应时间为3-10分钟，优选5-8分钟。
[0023] 所述反应转速为20-200转/分，优选60-120转/分。
[0024] 实施例1-3
[0025] 表1 一种SAN/EPDM高接枝率增容物的制备配方组成（质量％ )
[0027] 按照表1中的原料，先将SAN、EPDM、增塑剂加入密炼机，100°C混合3分钟，然后， 将密炼机升温至145°C，加入路易斯酸复合催化剂及助催化剂，混炼6分钟，即得SAN/EPDM 高接枝率增容物。
[0028] 其中EPDM橡胶以乙叉降冰片烯为第三单体，其含量为4-10%，门尼粘度为 20-65 (ML (1+4) 125 °C )。优选 Dupont-Dow 公司生产的 4520, 4725P5750R ;Exxon 公司生 产的 5730, 7800, 6505 ;DSM 公司生产的 keltan 314, 514, 2340A ;Bayer 公司生产的 Buna EPT-3950, Buna EPT-4960 ;意大利 Enich 公司生产的：Dutral-4436, Dutral-6235。
[0029] 其中SAN为苯乙烯与丙烯腈共聚物，其中苯乙烯含量为60-80 %，丙烯腈为 40-20 %。分子量为 50000-80000。
[0030] 其中路易斯酸复合催化剂为无水三氯化铝与三甲基氯硅烷混合物，其质量比为 1:3。助催化剂为氯化钠与苯乙烯混合物，其质量比为1:1。增塑剂为二氯苯乙烯与氯化石 蜡（含氯量为70% )混合物，其质量比为1:2。
[0031] 实施例4-6
[0032] 表2 -种SAN/EPDM高接枝率增容物的制备配方组成（质量％ )
[0033]
[0034] 按照表2中的原料，先将SAN、EPDM、增塑剂加入密炼机，110°C混合3分钟，然后，将 密炼机升温至150°C，加入路易斯酸复合催化剂及助催化剂，混炼6-7分钟，即得SAN/EPDM 高接枝率增容物。
[0035] 其中EPDM橡胶以乙叉降冰片烯为第三单体，其含量为4-10%，门尼粘度为 20-65 (ML (1+4) 125 °C )。优选 Dupont-Dow 公司生产的 4520, 4725P5750R ;Exxon 公司生 产的 5730, 7800, 6505 ;DSM 公司生产的 keltan 314, 514, 2340A ;Bayer 公司生产的 Buna EPT-3950, Buna EPT-4960 ;意大利 Enich 公司生产的：Dutral-4436, Dutral-6235。
[0036] 其中SAN为苯乙烯与丙烯腈共聚物，其中苯乙烯含量为60-80 %，丙烯腈为 40-20 %。数均分子量为 30000-50000。
[0037] 其中路易斯酸复合催化剂为无水三氯化铝与三甲基氯硅烷混合物，其质量比为 1:3。助催化剂为氯化钠与苯乙烯混合物，其质量比为1:1。增塑剂为二氯苯乙烯与氯化石 蜡（含氯量为70% )混合物，其质量比为1:2。
[0038] 实施例7-9
[0039] 表3 -种SAN/EPDM高接枝率增容物的制备配方组成（质量％ )
[0041] 按照表3中的原料，先将SAN、EPDM、增塑剂加入密炼机，IKTC混合3分钟，然后，将 密炼机升温至150°C，加入路易斯酸复合催化剂及助催化剂，混炼6-7分钟，即得SAN/EPDM 高接枝率增容物。
[0042] 其中EPDM橡胶以乙叉降冰片烯为第三单体，其含量为4-10%，门尼粘度为 20-65 (ML (1+4) 125 °C )。优选 Dupont-Dow 公司生产的 4520, 4725P5750R ;Exxon 公司生 产的 5730, 7800, 6505 ;DSM 公司生产的 keltan 314, 514, 2340A ;Bayer 公司生产的 Buna EPT-3950, Buna EPT-4960 ;意大利 Enich 公司生产的：Dutral-4436, Dutral-6235。
[0043] 其中SAN为苯乙烯与丙烯腈共聚物，其中苯乙烯含量为60-80 %，丙烯腈为 40-20 %。分子量为 50000-80000。
[0044] 其中路易斯酸复合催化剂为无水三氯化铝、InCl3、三甲基氯硅烷混合物，其质量 比为1: :1 :2。助催化剂为氯化钾、氯化钠、二乙烯基苯混合物，其质量比I :1 :1. 2。增塑剂 为二氯苯乙烯与氯化石蜡（含氯量为70%)混合物，其质量比为1:2。
[0045] 表4SAN/EPDM增容物中SAN的接枝率
[0047] 有以上数据可知，本发明制得的一种SAN/EPDM高接枝率增容物，其SAN接枝率较 高，均大于或等于10%，这是用其它就地增容方法难以达到的数值。该接枝增容物可用于制 备性能类似于ABS且耐候性优良的聚合物合金材料。
[0048] 以上对本发明所提供的一种SAN/EPDM高接枝率增容物的制备方法进行了详细介 绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只 是用于帮助理解本发明的方法和其核心思想。应当指出，对于本技术领域的技术人员，在不 脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入 本发明权利要求的保护范围。
【主权项】
1. 一种高接枝率SAN/EPDM增容物制备技术，其特征在于，将一定配比的SAN、EPDM、增 塑剂等物料加入混合设备中，在一定温度下混合均匀；再加入路易斯酸复合催化剂、助催化 剂、在一定温度及转速下反应一定时间，最终得到高接枝率SAN/EPDM增容物。 高接枝率SAN/EPDM增容物包括以下质量分数的成份： SAN :30-65% EPDM :20-55% 路易斯酸复合催化剂：〇. 2-3% 助催化剂：1-5% 增塑剂：5-15%。2. 根据权利要求1所述的高接枝率SAN/EPDM增容物制备技术，其特征在于，所述SAN 为苯乙烯与丙烯腈共聚物，其中苯乙烯含量为60-80%，丙烯腈为40-20%。数均分子量为 30000-50000。3. 根据权利要求1所述的高接枝率SAN/EPDM增容物制备技术，其特征在于，所述EPDM 橡胶以乙叉降冰片烯为第三单体，其含量为4-10%，门尼粘度为20-65 (ML (1+4) 125°C )。4. 根据权利要求1所述的高接枝率SAN/EPDM增容物制备技术，所述路易斯酸复合催化 剂为 A1C13、A1I3、AlBr3、SbCl4、FeCl 3、SnCl4、ZnCl2、InCl3、InBr 3、NiCl2、三甲基氯硅烷或二 甲基氯硅烷中的一种或几种。5. 根据权利要求1所述的高接枝率SAN/EPDM增容物制备技术，所述助催化剂为苯乙 烯、双环戊二烯、二乙烯基苯、氯化钠、氯化镁、氯化钾中一种或几种。6. 根据权利要求1所述的高接枝率SAN/EPDM增容物制备技术，所述增塑剂为二氯苯乙 烯、氯化石蜡、氯化聚乙烯、液体石蜡、二甲基丙烯酸乙二醇酯（EGDM)、邻苯二甲酸二烯丙酯 (DAP)、异氰脲酸三烯丙酯（TAIC)、马来酸酯、富马酸酯和衣康酸酯。一种或多种混合物。7. 根据权利要求2所述的高接枝率SAN/EPDM增容物制备技术，所述反应设备为开炼 机、密炼机、挤出机。优选密炼机。8. 根据权利要求2所述的高接枝率SAN/EPDM增容物制备技术，所述反应温度为 140°C -200°C，优选 150°C _180°C。
【专利摘要】本发明提供了一种SAN/EPDM高接枝率增容物的制备方法，包括以下质量分数的成分：SAN：30-65％；EPDM：20-55％；路易斯酸复合催化剂：0.2-3％；助催化剂：1-5％；增塑剂：5-15％。将一定配比的SAN、EPDM、增塑剂等物料加入混合设备中，在一定温度下混合均匀；再加入路易斯酸复合催化剂、助催化剂、在一定温度及转速下反应，最终得到SAN高接枝率的SAN/EPDM增容物。本发明制得的SAN/EPDM增容物，其SAN接枝率高，可用于制备性能类似于ABS且耐候性优良的聚合物合金材料。
【IPC分类】C08K5/03, C08F299/00, C08L91/06, C08F210/18, C08F212/10, C08L53/00
【公开号】CN104945581
【申请号】CN201510392129
【发明人】徐建平, 龚方红, 黄旭辉, 郜志刚, 董银春
【申请人】常州大学
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年7月6日