[01303154]耐低温冲击的核壳型复合改性树脂的制备研究

河北省教育厅科学研究计划项目，项目编号：2004420。

核壳聚丙烯酸酯（ACR）是目前聚氯乙烯（PVC)各种抗冲改性剂中发展最快和应用最好的一种，但成本高。

市售ACR的核层通常由聚丙烯酸丁酯组成，壳层一般为聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），壳层主要起到增加ACR与PVC之间相容性的作用，而对PVC增韧作用很小。

研究结果表明：ACR的增韧效果主要取决于橡胶相含量，ACR因核壳之间过渡层的存在使其橡胶相有效体积减小，增韧效率降低。

本项目是在通用高分子材料日趋高性能化和功能化的研究背景下提出的，它采用丙烯酸酯类单体为核层原料，通过与功能性单体或交联剂共聚后，在聚丙烯酸酯弹性体表面原位接枝聚氯乙烯的种子乳液聚合方法，制得新型核壳抗冲改性剂。

由于此改性剂以PVC为壳，大大改善了共混时改性剂与PVC基体间的相容性，使两相之间结合力增强，有效地发挥了聚丙烯酸酯弹性体内核的特性，解决了因ACR壳层与厚过渡层引起的增韧效率降低问题。

由于该改性剂用大约50%PVC来代替PMMA壳，其生产成本明显低于市售ACR，而耐候和加工性明显优于国内常用的氯化聚乙烯(CPE)。

该改性树脂主要用于PVC管材、板材、异型材、管件等制品生产，它的加入使得共混体系最大扭矩增加，塑化时间缩短，PVC加工流变性能明显改善，提高了PVC材料的缺口冲击韧性、耐候性和热稳定性，从而实现通用树脂高性能化。

由所合成的改性剂改性PVC所制板材，其抗冲性能和拉伸强度将达到以下技术指标：

共混改性悬浮PVC材料 缺口冲击强度（23℃，kJ/m2） 49.4（-25℃，kJ/m2） 11.3 拉伸强度（MPa）55.4

其创新点在于：1）采用种子乳液聚合方法制备以PVC为壳的新型核壳抗冲改性树脂PAR/PVC，由于该改性剂用大约50%PVC代替传统ACR的PMMA壳层，因此其生产成本明显低于市售ACR，同时还具有了聚丙烯酸酯特性。

既经济，又环保。

由于PAR/PVC改性剂以PVC为壳，其PVC壳层与改性PVC基体能完全相容，核层弹性体与壳层PVC间的接枝共聚物增加了PAR橡胶相与基体之间的结合力和相容性，解决了由纯粹聚丙烯酸酯胶乳破乳时成粒困难，以及共混改性时分散不均的问题，有效地发挥了聚丙烯酸酯弹性体内核的特性。

新型抗冲改性剂克服了CPE共混PVC树脂加工时黄色指数变化明显的缺点，又不像EVA共混PVC树脂对加工温度敏感同时降低了熔融塑化温度，改善了改性PVC材料的加工流动性和耐候性。

揭示了PVC基材料的冲击韧性与此新型核壳抗冲改性剂的组成、结构和相容性之间关系，该改性剂具有比传统ACR更薄的核壳过渡层，因此，使其橡胶相有效体积增加，增韧效率提高。

该项目已申请2项中国发明专利，其中1项已授权，相关专利4项，具有自主知识产权。