專利名稱：一種聚丙烯酸酯/硅溶膠復(fù)合材料的制備方法及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種核殼結(jié)構(gòu)聚丙烯酸酯(ACR) /硅溶膠復(fù)合材料的制備方法及其作 為聚氯乙烯塑料抗沖擊改性劑的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
硅溶膠是二氧化硅的膠體微粒分散于水中的膠體溶液，為無定形SiA粒子在水中 的膠體大小的穩(wěn)定分散體系。硅溶膠具有如下特點①溶膠是低粘度的膠體溶液，分散性 好；②硅溶膠具有良好的粘接性；③硅溶膠粒子表面的硅羥基和吸附水可提高潤濕性；④ 硅溶膠具有優(yōu)良的反應(yīng)性，并能在均相進(jìn)行，通過與有機(jī)樹脂的均勻混合，可改進(jìn)其機(jī)械、 光學(xué)及電性能。作為一種重要的無機(jī)高分子材料，硅溶膠已廣泛應(yīng)用于化工、精密鑄造、紡 織、造紙、涂料、食品、電子、選礦等領(lǐng)域。通過對硅溶膠進(jìn)行改性，使得硅溶膠表面帶有親油性的有機(jī)基團(tuán)，對硅溶膠在有 機(jī)高分子材料方面的應(yīng)用將會有很大的推動的作用。有機(jī)/無機(jī)復(fù)合材料兼具有機(jī)物和無 機(jī)物的特點，特別是將無機(jī)、有機(jī)、納米粒子三方面的特性結(jié)合起來，制備出聚合物基納米 復(fù)合材料，能全面改善聚合物的綜合性能，為聚合物的增強(qiáng)、增韌改性及功能化改性提供了 新的途徑。中國發(fā)明專利ZL 200810220303. 9公開了一種納米Si02/ACR復(fù)合粒子的制 備方法，通過對2(T40nm納米SW2進(jìn)行偶聯(lián)改性得到納米SW2乳液，然后在制備ACR粒子 外殼的過程中進(jìn)行接枝復(fù)合，獲得一種納米Si02/ACR復(fù)合粒子，用于PVC加工可明顯改善 制品的拉伸強(qiáng)度、抗沖強(qiáng)度以及維卡軟化點等性能，從而提高制品的使用性能。中國專利 200910046420公開了一種納米硅溶膠/丙烯酸酯復(fù)合乳液及其制備方法，在納米硅溶膠和 烷基醇溶劑存在下，采用種子乳液聚合法或原位聚合法，與丙烯酸酯單體聚合，得到以二氧 化硅顆粒為核、丙烯酸酯共聚物為殼組成的納米核-殼結(jié)構(gòu)復(fù)合乳液，復(fù)合乳液具有更高 的拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度以及更好的耐酸堿、耐候、耐磨、抗紫外老化及抗污等性能可用于內(nèi) 外墻涂料、地面地坪涂料及專業(yè)運動場地面涂層等諸多方面，而且綠色環(huán)保，具有廣闊的市 場前景。中國專利200810010114公開了一種改性硅溶膠及其在制備水性涂料中的應(yīng)用，以 水性硅溶膠為原料進(jìn)行改性后，將其用作基料應(yīng)用于涂料的制備，制得的水性無機(jī)涂料兼 有有機(jī)涂料高裝飾性、良好的附著力、韌性，又具有無機(jī)涂料的高硬度，耐化學(xué)品性，可廣泛 應(yīng)用于金屬、玻璃、木材、塑料等基材表面及建筑行業(yè)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了一種核殼結(jié)構(gòu)聚丙烯酸酯(ACR)/硅溶膠復(fù)合材料的制備方法及 其應(yīng)用，通過選擇合適的改性劑，對硅溶膠進(jìn)行改性，使得硅溶膠表面帶有親油性的有機(jī)基 團(tuán)，改善其與有機(jī)樹脂的相容性；采用種子乳液半連續(xù)法，以丙烯酸丁酯為單體，N, N’-亞甲 基雙丙烯酰胺作為交聯(lián)劑，過硫酸鉀作為引發(fā)劑，十二烷基硫酸鈉作為乳化劑穩(wěn)定體系，制 得種子乳液；以丙烯酸丁酯和苯乙烯為單體，N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺作為交聯(lián)劑，過硫酸鉀作為引發(fā)劑，十二烷基硫酸鈉作為乳化劑穩(wěn)定體系，制備核層；以甲基丙烯酸甲酯和苯乙 烯為單體，N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺作為交聯(lián)劑，過硫酸鉀作為引發(fā)劑，采用十二烷基硫酸 鈉和反應(yīng)性乳化劑烷基酚醚硫酸銨鹽為復(fù)合乳化劑，使得有機(jī)單體與定量的改性硅溶膠混 合均勻得到穩(wěn)定體系，制備殼層。反應(yīng)完全后經(jīng)破乳，洗滌，干燥后即得到納米ACR/硅溶膠 復(fù)合粒子。本發(fā)明提供的一種聚丙烯酸酯/硅溶膠復(fù)合材料的制備方法具體內(nèi)容包括如下 步驟
(1)采用Y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，3-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基 硅烷，Y-氨丙基三乙氧基硅烷中的兩種作為改性劑，在4(T60°C對硅溶膠進(jìn)行表面改性， 反應(yīng)時間5、小時，得到改性硅溶膠，改性劑用量為硅溶膠總量的1. 0% 12. 0%，其中兩種 改性劑的質(zhì)量比為1:1 ；
(2)以蒸餾水為溶劑，丙烯酸丁酯作為單體A，過硫酸鉀為引發(fā)劑，用量為單體A質(zhì)量的 0. 1 0. 8%，十二烷基硫酸鈉作為乳化劑，用量為單體A質(zhì)量的0. 5 5. 0%，在70°C并持續(xù) 攪拌下，反應(yīng)0. 5小時，制備種子乳膠；
(3)以丙烯酸丁酯和苯乙烯為單體B，其中丙烯酸丁酯與苯乙烯的質(zhì)量比為4:1， N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺作為交聯(lián)劑，用量為單體B質(zhì)量的0. 02 0. 1%，過硫酸鉀作為引 發(fā)劑，用量為單體B質(zhì)量的0. 05 0. 3%，十二烷基硫酸鈉作為乳化劑，用量為單體B質(zhì)量的 0. 1 1. 0%，將上述組分加入蒸餾水中攪拌得到預(yù)乳化液I，將預(yù)乳化液I滴加到步驟(2) 的種子膠乳中，在75°C并持續(xù)攪拌下反應(yīng)1小時，得到核乳液；
(4)以甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯為單體C，甲基丙烯酸甲酯與苯乙烯的質(zhì)量比為 2:1，N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺作為交聯(lián)劑，用量為單體C質(zhì)量的0. 1 0. 5%，過硫酸鉀作 為引發(fā)劑，用量為單體C質(zhì)量的0. 05 0. 3% ；采用十二烷基硫酸鈉和反應(yīng)性乳化劑烷基酚 醚硫酸銨鹽為復(fù)合乳化劑，十二烷基硫酸鈉與反應(yīng)性乳化劑烷基酚醚硫酸銨鹽的質(zhì)量比為 70:30，復(fù)合乳化劑用量為單體C質(zhì)量的0. 1 2. 0%，將上述組分與改性硅溶膠加入到蒸餾 水中攪拌得到預(yù)乳化液II，將預(yù)乳化液II滴加到步驟(3)的核乳液中，在85°C下并持續(xù)攪 拌下反應(yīng)2小時，制得核殼結(jié)構(gòu)聚丙烯酸酯/硅溶膠復(fù)合乳液；
(5)核殼結(jié)構(gòu)聚丙烯酸酯/硅溶膠復(fù)合乳液經(jīng)破乳、干燥，獲得核殼結(jié)構(gòu)聚丙烯酸 酯/硅溶膠復(fù)合材料。上述步驟(1) (2) (3) (4)中單體A:單體B:單體C質(zhì)量比為5 10:50 70:20 40， 以SiA計改性硅溶膠用量為單體A+單體B+單體C總質(zhì)量的5. 0 20. 0%。上述步驟(1)中所用硅溶膠為鈉型，固含量30士 1%。上述步驟(2)中單體A 蒸餾水質(zhì)量比為20 :80。上述步驟(3)中單體B 蒸餾水質(zhì)量比40:60。上述步驟(4)中單體C 蒸餾水質(zhì)量比為30:70。上述步驟(5)中核殼結(jié)構(gòu)聚丙烯酸酯/硅溶膠復(fù)合材料的粒徑在10(Tl50nm。 本發(fā)明還提供所述的制備方法制備的聚丙烯酸酯/硅溶膠復(fù)合材料作為抗沖改性劑應(yīng)用 于聚氯乙烯的加工。本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明選用價廉易得的硅溶膠作為無機(jī)納米改性劑，通過丙烯酸酯等單體的預(yù)乳化、 種子乳液聚合，并在核殼結(jié)構(gòu)聚丙烯酸酯(ACR)外殼制備的過程中加入經(jīng)過改性的硅溶膠進(jìn)行有效復(fù)合，得到硅溶膠改性的ACR/硅溶膠復(fù)合粒子，平均粒徑在10(Tl50nm之間，作為 聚氯乙烯(PVC)抗沖擊改性劑，不僅賦予其優(yōu)異的抗沖擊性能，同時具有良好的拉伸強(qiáng)度和 加工性能等力學(xué)性能。另外，硅溶膠的使用有利于降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。
具體實施例方式以下通過具體的實施例進(jìn)一步說明本發(fā)明內(nèi)容，但不限于下述實施例。實施例一
(1)將復(fù)合改性劑Y -(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷+3-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基 三甲氧基硅烷+ Y -氨丙基三乙氧基硅烷(兩種改性劑的質(zhì)量比為1 1)加入硅溶膠中，改性 劑用量為硅溶膠總量的3. 0%，在55°C并攪拌下反應(yīng)6小時，得到改性硅溶膠。(2)以蒸餾水為溶劑，依次加入單體A (丙烯酸丁酯)，引發(fā)劑過硫酸鉀為(用量為 單體A質(zhì)量的0. 3 %)，乳化劑十二烷基硫酸鈉(用量為單體A質(zhì)量的3.洲)，在70°C并持續(xù) 攪拌下，反應(yīng)0. 5小時，制備種子乳膠；
(3)將單體B (由丙烯酸丁酯、苯乙烯按質(zhì)量比4:1組成)，交聯(lián)劑N，N’ -亞甲基雙丙烯 酰胺(用量為單體B質(zhì)量的0. 1%)，引發(fā)劑過硫酸鉀(用量為單體B質(zhì)量的0. 18 %)，乳化劑 十二烷基硫酸鈉(用量為單體B質(zhì)量的0.8 %)依次加入蒸餾水中攪拌得到預(yù)乳化液I，將預(yù) 乳化液I滴加到步驟(2)的種子膠乳中，在75°C并持續(xù)攪拌下反應(yīng)1小時，得到核乳液；
(4)將單體C (由甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯按質(zhì)量比2:1組成)，交聯(lián)劑N，N’ -亞甲 基雙丙烯酰胺(用量為單體C質(zhì)量的0. 3%)，引發(fā)劑過硫酸鉀(用量為單體C質(zhì)量的0. 15%)， 復(fù)合乳化劑(由十二烷基硫酸鈉、反應(yīng)性乳化劑烷基酚醚硫酸銨鹽按質(zhì)量比70:30組成，復(fù) 合乳化劑用量為單體C質(zhì)量的1.5%)與步驟(1)得到的改性硅溶膠依次加入到蒸餾水中攪 拌得到預(yù)乳化液II，將預(yù)乳化液II滴加到步驟(3)的核乳液中，在85°C下并持續(xù)攪拌下反 應(yīng)2小時，制得核殼結(jié)構(gòu)聚丙烯酸酯(ACR) /硅溶膠復(fù)合乳液；
(5)上述ACR/硅溶膠復(fù)合乳液經(jīng)破乳、干燥，獲得ACR/硅溶膠復(fù)合粒子。其中，單體A 單體B 單體C質(zhì)量比為5:60:35，改性硅溶膠為鈉型，固含量 30 士 1%，用量(以SiO2計，下同)為(單體A+單體B+單體C)總質(zhì)量的8% ；步驟(2)中單體 A 蒸餾水質(zhì)量比為20 80，步驟(3)中單體B 蒸餾水質(zhì)量比40:60，步驟(4)中單體C 蒸餾 水質(zhì)量比為30:70。實施例二
(1)將復(fù)合改性劑Y -(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷+3-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基 三甲氧基硅烷+ Y -氨丙基三乙氧基硅烷(兩種改性劑的質(zhì)量比為1 1)加入硅溶膠中，改性 劑用量為硅溶膠總量的6. 0%，在45°C并攪拌下反應(yīng)8小時，得到改性硅溶膠。(2)以蒸餾水為溶劑，依次加入單體A (丙烯酸丁酯)，引發(fā)劑過硫酸鉀為(用量為 單體A質(zhì)量的0. 5%)，乳化劑十二烷基硫酸鈉(用量為單體A質(zhì)量的4. 0%)，在70°C并持續(xù)攪 拌下，反應(yīng)0. 5小時，制備種子乳膠；
(3)將單體B (由丙烯酸丁酯、苯乙烯按質(zhì)量比4:1組成)，交聯(lián)劑N，N’ -亞甲基雙丙烯 酰胺(用量為單體B質(zhì)量的0. 08%)，引發(fā)劑過硫酸鉀(用量為單體B質(zhì)量的0. 22 %)，乳化劑 十二烷基硫酸鈉(用量為單體B質(zhì)量的0. 6%)依次加入蒸餾水中攪拌得到預(yù)乳化液I，將預(yù) 乳化液I滴加到步驟(2)的種子膠乳中，在75°C并持續(xù)攪拌下反應(yīng)1小時，得到核乳液；(4)將單體C (由甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯按質(zhì)量比2:1組成)，交聯(lián)劑N，N’ -亞甲 基雙丙烯酰胺(用量為單體C質(zhì)量的0.4 %)，引發(fā)劑過硫酸鉀(用量為單體C質(zhì)量的0. 1%)， 復(fù)合乳化劑(由十二烷基硫酸鈉、反應(yīng)性乳化劑烷基酚醚硫酸銨鹽按質(zhì)量比70:30組成，復(fù) 合乳化劑用量為單體C質(zhì)量的2. 0%)與步驟(1)得到的改性硅溶膠依次加入到蒸餾水中攪 拌得到預(yù)乳化液II，將預(yù)乳化液II滴加到步驟(3)的核乳液中，在85°C下并持續(xù)攪拌下反 應(yīng)2小時，制得核殼結(jié)構(gòu)聚丙烯酸酯(ACR) /硅溶膠復(fù)合乳液；
(5)上述ACR/硅溶膠復(fù)合乳液經(jīng)破乳、干燥，獲得ACR/硅溶膠復(fù)合粒子。上述單體A 單體B 單體C質(zhì)量比為10:70:20，改性硅溶膠為鈉型，固含量 30士 1%，用量為(單體A+單體B+單體C)總質(zhì)量的18. 0%，步驟(2)中單體A 蒸餾水質(zhì)量 比為20 :80，步驟(3)中單體B 蒸餾水質(zhì)量比40:60，步驟(4)中單體C:蒸餾水質(zhì)量比為 30:70。實施例三
(1)將復(fù)合改性劑Y -(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷+3-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基 三甲氧基硅烷+ Y -氨丙基三乙氧基硅烷(兩種改性劑的質(zhì)量比為1 1)加入硅溶膠中，改性 劑用量為硅溶膠總量的8. 0%，在60°C并攪拌下反應(yīng)5小時，得到改性硅溶膠。(2)以蒸餾水為溶劑，依次加入單體A (丙烯酸丁酯)，引發(fā)劑過硫酸鉀為(用量為 單體A質(zhì)量的0. 7%)，乳化劑十二烷基硫酸鈉(用量為單體A質(zhì)量的5. 0%)，在70°C并持續(xù)攪 拌下，反應(yīng)0. 5小時，制備種子乳膠；
(3)將單體B (由丙烯酸丁酯、苯乙烯按質(zhì)量比4:1組成)，交聯(lián)劑N，N’ -亞甲基雙丙烯 酰胺(用量為單體B質(zhì)量的0. 05%)，引發(fā)劑過硫酸鉀(用量為單體B質(zhì)量的0. 12%)，乳化劑 十二烷基硫酸鈉(用量為單體B質(zhì)量的1. 0%)依次加入蒸餾水中攪拌得到預(yù)乳化液I，將預(yù) 乳化液I滴加到步驟(2)的種子膠乳中，在75°C并持續(xù)攪拌下反應(yīng)1小時，得到核乳液；
(4)將單體C (由甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯按質(zhì)量比2:1組成)，交聯(lián)劑N，N’ -亞甲 基雙丙烯酰胺(用量為單體C質(zhì)量的0. 3%)，引發(fā)劑過硫酸鉀(用量為單體C質(zhì)量的0. 10%), 復(fù)合乳化劑(由十二烷基硫酸鈉、反應(yīng)性乳化劑烷基酚醚硫酸銨鹽按質(zhì)量比70:30組成，復(fù) 合乳化劑用量為單體C質(zhì)量的1.0%)與步驟(1)得到的改性硅溶膠依次加入到蒸餾水中攪 拌得到預(yù)乳化液II，將預(yù)乳化液II滴加到步驟(3)的核乳液中，在85°C下并持續(xù)攪拌下反 應(yīng)2小時，制得核殼結(jié)構(gòu)聚丙烯酸酯(ACR) /硅溶膠復(fù)合乳液；
(5)上述ACR/硅溶膠復(fù)合乳液經(jīng)破乳、干燥，獲得ACR/硅溶膠復(fù)合粒子。上述單體A 單體B 單體C質(zhì)量比為6:65:29，改性硅溶膠為鈉型，固含量 30士 1%，用量為(單體A+單體B+單體C)總質(zhì)量的13. 0%，步驟(2)中單體A 蒸餾水質(zhì)量 比為20 :80，步驟(3)中單體B 蒸餾水質(zhì)量比40:60，步驟(4)中單體C:蒸餾水質(zhì)量比為 30:70.
比較例(不加改性硅溶膠)
(1)以蒸餾水為溶劑，依次加入單體A(丙烯酸丁酯)，引發(fā)劑過硫酸鉀為(用量為單體A 質(zhì)量的0. 8%)，乳化劑十二烷基硫酸鈉(用量為單體A質(zhì)量的3. 0%)，在70°C并持續(xù)攪拌下， 反應(yīng)0.5小時，制備種子乳膠；
(2)將單體B(由丙烯酸丁酯、苯乙烯按質(zhì)量比4:1組成)，交聯(lián)劑N，N’ -亞甲基雙丙烯 酰胺(用量為單體B質(zhì)量的0. 05%)，引發(fā)劑過硫酸鉀(用量為單體B質(zhì)量的0. 2%),乳化劑十二烷基硫酸鈉(用量為單體B質(zhì)量的0.8 %)依次加入蒸餾水中攪拌得到預(yù)乳化液I，將預(yù) 乳化液I滴加到步驟(1)的種子膠乳中，在75°C并持續(xù)攪拌下反應(yīng)1小時，得到核乳液；
(3)將單體C (由甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯按質(zhì)量比2:1組成)，交聯(lián)劑N，N’ -亞甲 基雙丙烯酰胺(用量為單體C質(zhì)量的0.5%)，引發(fā)劑過硫酸鉀(用量為單體C質(zhì)量的0. 1 %)， 復(fù)合乳化劑(由十二烷基硫酸鈉、反應(yīng)性乳化劑烷基酚醚硫酸銨鹽按質(zhì)量比70:30組成，復(fù) 合乳化劑用量為單體C質(zhì)量的1.8%)依次加入到蒸餾水中攪拌得到預(yù)乳化液II，將預(yù)乳化 液II滴加到步驟(2)的核乳液中，在85°C下并持續(xù)攪拌下反應(yīng)2小時，制得核殼結(jié)構(gòu)聚丙 烯酸酯(ACR)乳液；
(4)上述ACR乳液經(jīng)破乳、干燥，獲得ACR粒子。上述單體A 單體B 單體C質(zhì)量比為5:55:40，步驟(1)中單體A 蒸餾水質(zhì)量 比為20 :80，步驟(2)中單體B 蒸餾水質(zhì)量比40:60，步驟(3)中單體C:蒸餾水質(zhì)量比為 30:70。本發(fā)明實施效果與應(yīng)用性能效果
對上述實施例及比較例產(chǎn)品用于PVC的復(fù)配混煉(配方見表1)制樣，分別進(jìn)行以下性 能試驗
抗沖擊性能試驗按GB/T1843-2008標(biāo)準(zhǔn)用萬能制樣機(jī)裁成缺口沖擊試驗樣條，采用 懸臂梁沖擊試驗機(jī)進(jìn)行抗沖擊試驗(測試溫度23°C )。拉伸性能試驗按GB/T1040-2006標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行，拉伸速度為20mm/min (測試溫 度23°C)。維卡軟化點試驗按GB1633-79標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行試驗。測試結(jié)果如表2所示。表1本發(fā)明實施應(yīng)用效果試驗配方
權(quán)利要求
1.一種聚丙烯酸酯/硅溶膠復(fù)合材料的制備方法，其特征在于包括如下步驟(1)采用Y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，3-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基 硅烷，Y-氨丙基三乙氧基硅烷中的兩種作為改性劑，在4(T60°C對硅溶膠進(jìn)行表面改性， 反應(yīng)時間5、小時，得到改性硅溶膠，改性劑用量為硅溶膠總量的1. 0% 12. 0%，其中兩種 改性劑的質(zhì)量比為1:1 ；(2)以蒸餾水為溶劑，丙烯酸丁酯作為單體A，過硫酸鉀為引發(fā)劑，用量為單體A質(zhì)量的 0. 1 0. 8%，十二烷基硫酸鈉作為乳化劑，用量為單體A質(zhì)量的0. 5 5. 0%，在70°C并持續(xù) 攪拌下，反應(yīng)0. 5小時，制備種子乳膠；(3)以丙烯酸丁酯和苯乙烯為單體B，其中丙烯酸丁酯與苯乙烯的質(zhì)量比為4:1， N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺作為交聯(lián)劑，用量為單體B質(zhì)量的0. 02 0. 1%，過硫酸鉀作為引 發(fā)劑，用量為單體B質(zhì)量的0. 05 0. 3%，十二烷基硫酸鈉作為乳化劑，用量為單體B質(zhì)量的 0. 1 1. 0%，將上述組分加入蒸餾水中攪拌得到預(yù)乳化液I，將預(yù)乳化液I滴加到步驟(2) 的種子膠乳中，在75°C并持續(xù)攪拌下反應(yīng)1小時，得到核乳液；(4)以甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯為單體C，甲基丙烯酸甲酯與苯乙烯的質(zhì)量比為2:1， N, N’-亞甲基雙丙烯酰胺作為交聯(lián)劑，用量為單體C質(zhì)量的0. 1 0. 5%，過硫酸鉀作為引發(fā) 劑，用量為單體C質(zhì)量的0. 05 0. 3% ；采用十二烷基硫酸鈉和反應(yīng)性乳化劑烷基酚醚硫酸 銨鹽為復(fù)合乳化劑，十二烷基硫酸鈉與反應(yīng)性乳化劑烷基酚醚硫酸銨鹽的質(zhì)量比為70:30， 復(fù)合乳化劑用量為單體C質(zhì)量的0. 1 2. 0%，將上述組分與改性硅溶膠加入到蒸餾水中攪 拌得到預(yù)乳化液II，將預(yù)乳化液II滴加到步驟(3)的核乳液中，在85°C下并持續(xù)攪拌下反 應(yīng)2小時，制得核殼結(jié)構(gòu)聚丙烯酸酯/硅溶膠復(fù)合乳液；(5)核殼結(jié)構(gòu)聚丙烯酸酯/硅溶膠復(fù)合乳液經(jīng)破乳、干燥，獲得核殼結(jié)構(gòu)聚丙烯酸酯/ 硅溶膠復(fù)合材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于上述步驟(1)(2) (3) (4)中單體 A 單體B 單體C質(zhì)量比為5 10 50^70 20 40，以SiO2計改性硅溶膠用量為單體A+單體B+ 單體C總質(zhì)量的5. 0 20. 0%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于上述步驟(1)中所用硅溶膠為鈉型， 固含量30士 1%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于上述步驟(2)中單體A蒸餾水質(zhì)量 比為20 :80ο
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于上述步驟(3)中單體B蒸餾水質(zhì)量 比 40:60。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于上述步驟(4)中單體C蒸餾水質(zhì)量 比為30:70。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于上述步驟(5)中核殼結(jié)構(gòu)聚丙烯酸酯 /硅溶膠復(fù)合材料的粒徑在10(Tl50nm。
8.如權(quán)利要求1所述的制備方法制備的聚丙烯酸酯/硅溶膠復(fù)合材料作為抗沖改性劑 應(yīng)用于聚氯乙烯的加工。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種聚丙烯酸酯/硅溶膠復(fù)合材料的制備方法及其應(yīng)用，本發(fā)明選用價廉易得的硅溶膠作為無機(jī)納米改性劑，通過丙烯酸酯等單體的預(yù)乳化、種子乳液聚合，并在核殼結(jié)構(gòu)聚丙烯酸酯外殼制備的過程中加入經(jīng)過改性的硅溶膠進(jìn)行有效復(fù)合，得到硅溶膠改性的聚丙烯酸酯/硅溶膠復(fù)合材料，復(fù)合材料平均粒徑在100~150nm之間，聚丙烯酸酯/硅溶膠復(fù)合材料作為聚氯乙烯抗沖擊改性劑，不僅賦予其優(yōu)異的抗沖擊性能，同時具有良好的拉伸強(qiáng)度和加工性能等力學(xué)性能；另外，硅溶膠的使用有利于降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。
文檔編號C08K9/06GK102140217SQ20111007969
公開日2011年8月3日 申請日期2011年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月31日
發(fā)明者葉非華, 吳穎, 康正, 易國斌, 李曉君, 許少萍 申請人:廣東工業(yè)大學(xué)