聚碳酸酯增韧用丙烯酸酯聚合物/纳米二氧化硅复合粒子的制备方法

摘要

本发明为一种聚碳酸酯增韧用丙烯酸酯聚合物/纳米二氧化硅复合粒子的制备方法。该方法通过对乳化剂用量和纳米二氧化硅用量选择，利用种子乳液聚合技术，经过种子阶段弹性体的制备、弹性体粒径的增长和塑料外层的原位包覆，并且调整引发剂的加入方式，制备出丙烯酸酯聚合物乳液，随后将纳米二氧化硅预乳液与上述丙烯酸酯聚合物乳液混合均匀，经破乳得到丙烯酸酯聚合物/纳米二氧化硅复合粒子。将本发明少量复合粒子加入到聚碳酸酯中，添加1.96％的丙烯酸酯聚合物/纳米二氧化硅复合粒子就可以显著提高聚碳酸酯基体材料的韧性，复合材料的低温缺口冲击强度较纯聚碳酸酯的提高了287％，断裂延伸率提高了298％，同时拉伸强度增加了157％。

主权项

一种聚碳酸酯增韧用丙烯酸酯聚合物/纳米二氧化硅复合粒子的制备方法，其特征为包括如下步骤：a.种子单体的预乳化按照以上配比，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.核层增长阶段单体的预乳化将上述各组分放入一个容器中，混合搅拌，即得到核层增长阶段单体预乳液，备用；c.外层单体的预乳化成份                  质量份数乳化剂                0.80～1.20丙烯酸酯类混合单体    40～60将上述各组分放入另一个容器中，混合搅拌，即得到外层单体预乳液，备用；所述的丙烯酸酯类混合单体为甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸的混合物，其中丙烯酸质量占丙烯酸酯类混合单体的1.6％‑2.5％；d.纳米二氧化硅的预乳化将上述纳米二氧化硅、乳化剂和去离子水放入第三个容器中，混合搅拌，即得到纳米二氧化硅的预乳液，备用；所述步骤a、b中的丙烯酸酯类单体均为丙烯酸‑2‑乙基辛酯；所述步骤a、b、c、d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1,4‑丁二醇二丙烯酸酯；e.丙烯酸酯聚合物/纳米二氧化硅复合粒子的制备向a步骤盛有内层种子单体预乳液的反应器中，抽真空后用氮气置换三次；然后继续通入氮气，冷凝器中通冷凝水，在搅拌状态下将反应物升温至78.5℃，待温度恒定后，在10分钟匀速滴加引发剂水溶液1，然后继续反应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连续匀速滴加b步骤制得的核层增长阶段单体预乳液，然后再连续匀速滴加c步骤制得的外层单体预乳液，两种预乳液在180分钟连续匀速滴加完毕，并在此180分钟同时连续匀速滴加引发剂水溶液2；之后，保温反应120分钟，再降至室温；将d步骤制得的纳米二氧化硅预乳液加入到上述制备的乳液中搅拌30分钟，得到丙烯酸酯聚合物/纳米二氧化硅复合粒子；最后将制备的复合粒子经冷冻、洗涤、抽滤、干燥等步骤得到聚碳酸酯增韧用丙烯酸酯聚合物/纳米二氧化硅复合粒子；其中，所加入物料的质量比为种子单体预乳液：核层增长阶段单体预乳液：外层单体预乳液：纳米二氧化硅预乳液＝(165.75～165.95)：(126.98～147.54)：(40.80～61.20)：(50.504～52.520)；所用引发剂为过硫酸盐，以水溶液的方式加入，具体配比如下：               过硫酸盐的质量份数      水的质量份数引发剂水溶液1        0.33                   20引发剂水溶液2        0.25                   30其中，质量比引发剂水溶液1：种子单体预乳液：引发剂水溶液2＝20.33：(160.75～160.95)：30.25。