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环状(甲基)丙烯酸酯与(甲基丙烯酸)烷基酯和/或可自由基聚合的单体的可聚合组合物和共聚物的制作方法

2022-08-13 05:26:52 来源:中国专利 TAG:
1.本公开涉及含有环状(甲基)丙烯酸酯与(甲基)丙烯酸烷基酯和/或可自由基聚合的单体的可聚合组合物和共聚物以及用于制备此类聚合物的工艺。还要求对由此类组合物制备的制品的保护。
背景技术
::2.表现出高玻璃化转变温度、不透明度或透明度的聚合物被用于聚合物系统的包括包装(食品包装)、医学、电子、光学、电器和汽车应用在内的许多应用中。开发了含有双酚a的聚合物以及亚乙烯基取代的芳族单体和丙烯腈的共聚物,以提供具有升高的玻璃化转变温度和使用温度的聚合物,其可为透明的或不透明的。此类聚合物可能不会表现出很大的冲击性能,并且已经开发了改性聚合物来改善抗冲击性。此类改性聚合物可含有冲击改性剂,诸如基于丁二烯的橡胶,例如用聚丁二烯橡胶、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs)和高冲击聚苯乙烯(hips)改性的苯乙烯和丙烯腈的共聚物。3.人们担心含有苯乙烯、丙烯腈或双酚a的聚合物含有可从由聚合物制备的制品中浸出的游离单体,并且担心游离单体可能有害。聚合物企业希望增加来源于生物基原材料的单体含量。问题是用户不愿意在用生物基单体替换非生物基单体所得到的聚合物性能方面的妥协。试图替换含亚乙烯基取代的芳族单体的聚合物中非生物基单体的实例公开于wo2016-188839和zhang等人(“preparationofpoly(styrene-co-isobornylmethacrylate)beadshavingcontrolledglasstransitiontemperaturebysuspensionpolymerization”journalappliedpolymerscience2013,第113-120页,doi:10.1002/app.38710,在线发表日期2012年11月3日)中。如果此类共聚物中存在某些未反应的单体,未反应的单体可使聚合物塑化,并降低所述聚合物和由其制备的制品的性能,例如玻璃化转变温度、冲击性能和刚度性能等。4.存在对这样的聚合物的需要和需求,所述聚合物不含某些单体或含有减少量的某些单体(例如亚乙烯基取代的芳族单体、丙烯腈或双酚a),或者在维持此类聚合物的优异性能(包括透明度、高玻璃化转变温度、冲击性能、刚度性能等)的同时含有增大的生物基单体含量。需要减少此类聚合物或由此类聚合物制备的制品中的未反应单体的水平。技术实现要素:5.公开了可聚合组合物,其包含:a)从约20重量%至约重量99%的一种或多种环状(甲基)丙烯酸酯;b)从约1重量%至80重量%的一种或多种(甲基)丙烯酸烷基酯;以及c)特征i至iv中的一个或多个:i)所述一种或多种(甲基)丙烯酸烷基酯在所述烷基中具有两个或更多个碳;ii)所述一种或多种(甲基)丙烯酸烷基酯含有一种或多种甲基丙烯酸烷基酯和一种或多种丙烯酸c2-8烷基酯;iii)一种或多种含亲核基团或亲电基团的不饱和化合物;iv)一种或多种选自冲击改性剂、着色剂、脱模剂、流动改性剂、uv吸收剂、光稳定剂、填充剂、纤维、抗氧化剂和热稳定剂的成分;其中所述组合物形成共聚物,并且重量百分比是基于所述组合物的重量。所述组合物可含有d)从约重量1%至约70重量%的一种或多种可通过自由基聚合来聚合的化合物。所述一种或多种(甲基)丙烯酸烷基酯可为一种或多种甲基丙烯酸烷基酯和一种或多种丙烯酸c2-8烷基酯。所述组合物可含有一种或多种含亲核基团或亲电基团的不饱和化合物。亲核基团可为羧酸、醇、酚(phenol)、胺、苯胺、咪唑、四唑、硫醇、硼酸、二醇(glycol)、肼和羟基胺基团中的一种或多种。亲电基团可为环氧化物、酸酐、酰亚胺、酯、酰卤、酰基腈、醛、酮、异氰酸根和异硫氰酸根基团中的一种或多种。所述组合物可含一种或多种选自冲击改性剂、着色剂、脱模剂、流动改性剂、uv吸收剂、光稳定剂、填充剂、纤维、抗氧化剂和热稳定剂的成分。6.环状(甲基)丙烯酸酯可包含一种或多种环状或多环基团。环状(甲基)丙烯酸酯的环状或多环基团可为脂肪族。环状(甲基)丙烯酸酯可包含(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸金刚烷酯、(甲基)丙烯酸降冰片酯和(甲基)丙烯酸异冰片酯中的一种或多种。7.还公开了组合物,其包含a)从约25重量%至约99重量%的一种或多种环状(甲基)丙烯酸酯;b)从约1重量%至约65重量%的一种或多种(甲基)丙烯酸烷基酯;c)从0重量%至约50%重量的一种或多种可通过自由基聚合来聚合的化合物;以及,d)从约0重量%至约10重量%的一种或多种含亲核基团或亲电基团的不饱和化合物;其中重量百分比是基于组合物的重量。8.公开了可聚合组合物,其包含:a)从约35重量%至约99重量%的一种或多种环状(甲基)丙烯酸酯;b)从约0重量%至65重量%的一种或多种其中烷基具有两个或更多个碳的(甲基)丙烯酸烷基酯;以及c)从约0重量%至65重量%的一种或多种可通过自由基聚合来聚合的化合物;其中b和c以约1重量%至约65重量%的量存在,重量百分比是基于单体的重量。公开了包含至少一种共聚物的组合物,所述共聚物包含:a)从约35重量%至约99重量%的一种或多种环状(甲基)丙烯酸酯;b)从约0重量%至65重量%的一种或多种其中烷基具有两个或更多个碳的(甲基)丙烯酸烷基酯;以及c)从约0重量%至65重量%的一种或多种可通过自由基聚合来聚合的化合物;其中b和c以约1重量%至约65重量%的量存在,重量百分比是基于共聚物的重量。所述组合物还可包含一种或多种冲击改性剂,其可为通常被称为橡胶的材料。9.公开了可聚合组合物,其包含:a)从约35重量%至约99重量%的一种或多种环状(甲基)丙烯酸酯;b)从约0重量%至65重量%的一种或多种(甲基)丙烯酸烷基酯;c)从约0重量%至65重量%的一种或多种可通过自由基聚合来聚合的化合物;以及d)一种或多种冲击改性剂;其中b和c以约1重量%至约65重量%的量存在,重量百分比是基于单体的重量。公开了包含至少一种共聚物的组合物,所述共聚物包含:a)从约35重量%至约99重量%的一种或多种环状(甲基)丙烯酸酯;b)从约0重量%至65重量%的一种或多种其中烷基具有两个或更多个碳的(甲基)丙烯酸烷基酯;以及c)从约0重量%至65重量%的一种或多种可通过自由基聚合来聚合的化合物;其中b和c以约1重量%至约65重量%的量存在,重量百分比是基于共聚物和一种或多种冲击改性剂的重量。10.公开了由所公开的组合物制备的共聚物。共聚物含有所列举的化合物、单体的残留物。所述共聚物可能含有所列举的单体的残留物,其量与针对可聚合组合物所公开的量相同。所述共聚物可能具有约50,000g/mol或更大的重均分子量和约100℃或更高的玻璃化转变温度。所述共聚物可能具有约100,000g/mol或更大或约120,000g/mol或更大的重均分子量。所述共聚物可含有约5重量%或更高的生物基含量。所述共聚物可表现出约85%或更大的透明度。所述至少一种共聚物可为线性的或支化的或其组合。11.所述共聚物可包含a)从约50重量%至约99重量%的一种或多种环状(甲基)丙烯酸酯的共聚物;b)从约1重量%至约50重量%的一种或多种(甲基)丙烯酸烷基酯的共聚物;以及c)从0重量%至约50重量%的一种或多种可通过自由基聚合来聚合的化合物的共聚物。12.这些组合物可含有一种或多种冲击改性剂。所公开的组合物可包含基于组合物的重量的从约50重量%至约99.5重量%的所列举单体或所形成的共聚物以及从约0.5重量%至约50重量%的冲击改性剂。所述组合物可包含共聚物的连续基质和包含橡胶的分散相。分散相可包含约0.05微米至约10.0微米的颗粒。冲击改性剂还可被接枝到本文所述的共聚物上。共聚物可被接枝到冲击改性剂上。被接枝到共聚物上的或共聚物被接枝到的冲击改性剂可为聚丁二烯。冲击改性剂可为聚丁二烯橡胶或基于丙烯酸的橡胶。冲击改性剂可具有核壳形态。冲击改性剂可为核壳橡胶,包括基于硅酮的核壳橡胶、基于丙烯酸的核壳橡胶或基于乙烯-丙烯酸乙酯的核壳橡胶。13.所公开的共聚物可与另一种热塑性聚合物或共聚物共混。热塑性聚合物是聚(甲基)丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚酯、含亚乙烯基取代的芳族单体的聚合物等的一种或多种。所述组合物可包含从约50重量%至约99.5重量%的一种或多种共聚物和从约0.5重量%至约50重量%的一种或多种热塑性聚合物。14.公开了用于制备含共聚物的组合物的方法,其包括:a)使本文所公开的可聚合组合物的组分接触;所述接触任选地在一种或多种自由基聚合引发剂的存在下,任选地在一种或多种惰性溶剂或稀释剂的存在下,在使共聚物得以形成的条件下进行;b)如果存在未反应的起始材料和溶剂或稀释剂,则将它们移出;以及c)移出形成的共聚物。可采用本体聚合工艺使单体在约80℃至约200℃温度下接触约2小时至约10小时。自由基聚合引发剂可以以起始单体的混合物的约0.001重量%至约0.1重量%的量存在。所述方法可包括在将单体混合物引入到反应器中之前将一种或多种冲击改性剂分散到单体混合物中;将形成的混合物引入到反应器中,以产生单体的共聚物的连续基质和包含冲击改性剂的分散相。所述方法可包括将单体混合物以及任选的冲击改性剂溶解或分散在惰性溶剂中。可将回收的共聚物与一种或多种冲击改性剂共混在一起。15.公开了从本文所公开的组合物制备的制品。此类制品可用含有一种或多种亚乙烯基取代的芳族化合物的聚合物以任何常用的已知方式进行制造。制品可通过模塑、挤出、热转化、发泡、吹塑、注塑、挤出吹塑和其组合进行制造。制品可为模塑的制品、挤出的制品等。所公开的制品可表现出约100℃或更高的玻璃化转变温度。所公开的共聚物、组合物和制品可为透明的或不透明的。所公开的共聚物、组合物和制品可表现出85%或更高的透明度。所公开的共聚物表现出约100℃或更高、110℃或更高、120℃或更高或140℃或更高的玻璃化转变温度。共聚物可表现出3或更低的多分散性。共聚物可表现出2或更高的多分散性。共聚物或组合物的生物基单体含量可为10重量%或更高、15重量%或更高或20重量%或更高。共聚物可含有现代碳(moderncarbon)或14c。附图说明16.图1示出了p1聚合过程中的共聚物组成。17.图2示出了p2聚合过程中的共聚物组成。18.图3示出了p3聚合过程中的共聚物组成。19.图4示出了p2、p3、p4和p5的熔体粘度随着剪切速率的变化。20.图5示出了p2与ps、san、abs和pc相比的动态力学分析。21.图6示出了处于不同冲击改性剂水平下的含有丙烯酸核壳型冲击改性剂im130p的p2的熔体流变学。22.图7示出了处于不同冲击改性剂水平下的p2的抗夏比冲击(charpyimpactresistance)结果。具体实施方式23.虽然已经结合某些实施方案对本公开进行了描述,但应当理解的是,本公开不限于所公开的实施方案,而与之相反,本公开旨在涵盖随附权利要求书(其范围应被给予最广泛的解释)的范围内包含的各种修改和等效安排,以便涵盖根据法律所被允许的所有此类修改和等效结构。24.生物基单体含量意指源自生物基的原材料而不是源自石化基的来源的共聚物中单体的重量百分比。可与本文所述的组合物一起使用的生物基单体包括含生物基碳的单体。术语“生物基碳”意指从生物来源而不是化石油基来源获得的碳。单体、共聚物或共聚物组合物的生物基含量可使用诸如astmd6866-08的方法进行测定。astmd6866-08提供了用于测定固体、液体或气态组合物的生物基含量的三种不同的方法。例如,本文所述的组合物可被干燥为膜并作为固体被测试。如astmd6866-08所定义,生物基含量是材料或产品中生物基碳的量占产品中的总有机碳的量的重量(质量)百分比。特别地,astmd6866-08方法b使用加速器质谱法(ams)和同位素比值质谱法(irms)测量组合物中14c/12c和13c/12c的比值。化石基碳基本上不含14c,因为其年龄远大于14c的半衰期5730年。因此,组合物中14c的存在和水平提供了来源于除化石燃料之外的来源的碳量(即,组合物中生物基碳的水平)的直接测量。如本文所用的共聚物是指含有两种或更多种单体的残基的聚合物。基于生物来源的碳被称为现代碳。25.如本文所用的一种(个)或多种(个)意指至少一种(个)或超过一种(个)的所列举组分可如所公开的那样使用。组分的残余含量或残留量是以游离形式存在或与另一种材料(诸如聚合物)反应的组分的量。组分的残余含量是从用于制备该组分或组合物的成分计算。它可以利用已知的分析技术来测定。如本文所用的杂原子意指氮、氧、硅和硫;杂原子包括氮和氧;或氧。烃基是指含有一个或多个碳原子主链和氢原子的基团,该基团可任选地含有一个或多个杂原子。在烃基含有杂原子的情况下,杂原子可形成一个或多个本领域所熟知的官能团。烃基可含有脂环族、脂肪族、芳族链段或此类链段的任何组合。脂肪族链段可为直链的或支化的。脂肪族和脂环族链段可包括一个或多个双键和/或三键。烃基基团中包括烷基、烯基、炔基、芳基、环烷基、环烯基、烷芳基和芳烷基。脂环族基团可含有环状部分和非环状部分。亚烃基意指具有超过一个化合价的烃基或所述亚组中的任何一个,诸如亚烷基、亚烯基、亚炔基、亚芳基、亚环烷基、亚环烯基、亚烷芳基和亚芳烷基。如本文所用的化合价意指烃基或亚烃基与另一个基团(诸如含羰基、氧、氮或硫的基团或原子),或所提及的碱化合物之间的共价键。如本文所用的重量百分比或重量份数是指或基于组合物的重量,另有规定的除外。26.本文所公开的可聚合组合物和共聚物含有一种或多种环状(甲基)丙烯酸酯。所述环状(甲基)丙烯酸酯含有键合至任选地含有桥接环的六元碳环的(甲基)丙烯酰基,并且所述单体组可包括(甲基)丙烯酸十氢萘酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸2-降冰片基甲酯、(甲基)丙烯酸环己酯和(甲基)丙烯酸金刚烷酯,并且包括根据下式的产品:[0027][0028]其中ra在每种情况下均单独地为h或-ch3;[0029]a在每种情况下均单独地为-ch2-、-ch(ch3)-或-c(ch3)2-;[0030]一个或多个m可被共价地键合至环状环的任何碳上,并且可单独地为氢、卤素、烷基、烷氨基、烷氧基或其中的多个。[0031]每个m均可键合至六元环的碳原子。环上可能存在0至4个、0至2个、0至1个,或0个m。c可为0或1。[0032]环状(甲基)丙烯酸酯的非限制性实例包括(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸冰片酯、(甲基)丙烯酸葑酯、(甲基)丙烯酸异葑酯、(甲基)丙烯酸降冰片酯、顺式(内型)(甲基)丙烯酸3-甲氨基-2-冰片酯、1,4,5,6,7,7-六氯双环[2.2.1]-庚-5-烯-2-醇(甲基)丙烯酸酯(hcboma)和1,4,5,6,7,7-六氯双环[2.2.1]-庚-5-烯-2甲醇(甲基)丙烯酸酯(hcbma)、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸金刚烷酯和此类双环(甲基)丙烯酸酯的混合物。环状(甲基)丙烯酸酯可为(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸金刚烷酯、甲基丙烯酸降冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯或其混合物。环状(甲基)丙烯酸酯可为甲基丙烯酸异冰片酯。环状(甲基)丙烯酸酯本身是已知的,可按已知的方式制备或可从商业来源获得。环状(甲基)丙烯酸酯可为生物基化合物。生物基单体的实例包括但不限于丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸四氢糠酯、甲基丙烯酸四氢糠酯及其混合物。丙烯酸异冰片酯的实例包括sr506d(丙烯酸异冰片酯),(甲基)丙烯酸异冰片酯的实例包括sr423d(甲基丙烯酸异冰片酯)(sartomercompany;exton,pa.)。丙烯酸四氢糠酯的实例包括sr285(丙烯酸四氢糠酯),(甲基)丙烯酸四氢糠酯的实例包括sr203(甲基丙烯酸四氢糠酯)(sartomercompany)。sartomer丙烯酸异冰片酯sr506d含有76.9%生物基碳,sartomer丙烯酸四氢糠酯sr285含有62.5%生物基碳。共聚物或可聚合组合物可具有基于共聚物的重量的10重量%或更高、12重量%或更高、14重量%或更高、16重量%或更高、18重量%或更高、20重量%或更高、25重量%或更高、30重量%或更高、35重量%或更高、40重量%或更高、45重量%或更高、50重量%或更高、55重量%或更高、60重量%或更高、65重量%或更高、70重量%或更高、75重量%或更高以及最高80重量%的生物基碳含量。可聚合组合物或共聚物可含有足量的环状(甲基)丙烯酸酯,以提供如本文所述的期望生物基含量或玻璃化转变温度。[0033]本文所公开的可聚合组合物和共聚物含有足够量的(甲基)丙烯酸酯,以提供本文所公开的性能。本文所公开的共聚物含有环状(甲基)丙烯酸酯,其量为可聚合组合物或共聚物的约20重量%或更高、约35重量%或更高、约40重量%或更高、约45重量%或更高或约55重量%或更高。本文所公开的可聚合组合物和共聚物含有环状(甲基)丙烯酸酯,其量为可聚合组合物或共聚物的约99重量%或更低、约95重量%或更低、约90重量%或更低、约80重量%或更低、约70重量%或更低,或约65重量%或更低。[0034]本文所公开的可聚合组合物和共聚物可包含一种或多种(甲基)丙烯酸烷基酯。如本文所用的(甲基)丙烯酸酯是指具有键合至烷基酯的羰基部分的乙烯基团的化合物,其中键合至羰基的乙烯基团的碳进一步具有氢或键合至该碳的甲基。如此处上下文所用的术语(甲基)是指在键合至羰基的乙烯基团的碳上具有氢或甲基的化合物。如本文所用的甲基丙烯酸酯是指具有键合至烷基酯的羰基部分的乙烯基团的化合物,其中键合至羰基的乙烯基团的碳进一步具有键合至该碳的甲基。如本文所用的丙烯酸酯是指具有键合至烷基酯的羰基部分的乙烯基团的化合物,其中键合至羰基的乙烯基团的碳进一步具有氢。无括号的甲基丙烯酸烷基酯的使用意指所提及的化合物在于羰基相邻的碳上具有甲基,即ra为甲基。丙烯酸烷基酯的使用意指所提及的化合物在与羰基相邻的碳上没有甲基,即ra为氢。(甲基)丙烯酸酯的烷基基团可在烷基基团中具有一个或更多、两个或更多、三个或更多或四个碳。(甲基)丙烯酸酯的烷基基团可在烷基基团中具有30个或更少、10个或更少、6个或更少或4个或更少的碳。有用的(甲基)丙烯酸酯包括对应于下式的那些化合物:[0035][0036]其中ra在每种情况下均单独地为h或-ch3;并且[0037]rb在每种情况下均单独地为烷基,其允许(甲基)丙烯酸酯形成玻璃化转变温度为约100℃或更高的同聚物。rb可为c1至c-30烷基,c1-10烷基、c1-6烷基、c1-4烷基或c1烷基。rb可为c2至c-30烷基、c2-10烷基、c2-6烷基或c3-4烷基。(甲基)丙烯酸酯可含有(甲基)丙烯酸酯的混合物,使得对于一种(甲基)丙烯酸酯而言,rb为c1,对于一种或多种其他(甲基)丙烯酸酯而言,另一个rb可为c2-30烷基、c2-10烷基、c2-6烷基或c3-4烷基。所述一种或多种(甲基)丙烯酸酯可包括(甲基)丙烯酸甲酯,以及(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯和(甲基)丙烯酸己酯中的一种或多种。一种或多种(甲基)丙烯酸酯的实例包括(甲基)丙烯酸低级烷基酯,诸如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯和(甲基)丙烯酸己酯。所述一种或多种(甲基)丙烯酸酯可包括(甲基)丙烯酸甲酯,以及(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯和(甲基)丙烯酸己酯中的一种或多种。所述一种或多种(甲基)丙烯酸酯可包括(甲基)丙烯酸甲酯和(甲基)丙烯酸丁酯。可聚合组合物中的一种或多种(甲基)丙烯酸酯可足量存在以提供期望的共聚物性能,诸如可加工性、实际韧性、折光率、生物基含量、抗刮伤性、抗环境应力开裂性、水解稳定性、热稳定性、uv稳定性、抗冲击性、耐候性等。本文所公开的可聚合组合物和共聚物含有(甲基)丙烯酸酯,其量为可聚合组合物或共聚物的约0重量%或更高、约1重量%或更高或约2重量%或更高、5重量%或更高、10重量%或更高、20重量%或更高或30重量%或更高。本文所公开的可聚合组合物和共聚物含有(甲基)丙烯酸酯,其量为可聚合组合物或共聚物的约80重量%或更低、约65重量%或更低、约35重量%或更低、约30重量%或更低、约20重量%或更低、约15重量%或更低、约15重量%或更低或约10重量%或更低或约1重量%或更低。[0038]可聚合组合物可包含一种或多种环状(甲基)丙烯酸酯、一种或多种甲基丙烯酸烷基酯(诸如甲基丙烯酸甲酯)以及一种或多种丙烯酸c2-8烷基酯。所述一种或多种环状(甲基)丙烯酸酯和一种或多种甲基丙烯酸烷基酯的量如本文所公开。所述一种或多种丙烯酸c2-8烷基酯的存在是为了改善所制备的共聚物的可加工性。所述一种或多种丙烯酸烷基酯可为丙烯酸c2-4烷基酯或丙烯酸丁酯。所述一种或多种丙烯酸c2-8烷基酯可以以聚合组合物或共聚物的约1.0重量%或更高、约5重量%或更高或约10重量%或更高的量存在。所述一种或多种丙烯酸c2-8烷基酯可以以聚合组合物或共聚物的约30重量%或更低、约25重量%或更低或约20重量%或更低的量存在。[0039]本文所公开的可聚合组合物和共聚物可包含一种或多种可通过自由基聚合来聚合的单体。所述一种或多种可通过自由基聚合来聚合的单体可与本文所公开的其他单体共聚。所述一种或多种可通过自由基聚合来聚合的单体可含有不饱和基团。在此背景下,可通过自由基聚合来聚合的单体不包括或不是(甲基)丙烯酸烷基酯或环状(甲基)丙烯酸酯。可通过自由基聚合来聚合的单体可包括丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、不饱和腈、乙烯基酯、亚乙烯基取代的芳族化合物、烯烃、异氰酸酯、共轭二烯、乙烯基单体、n-乙烯基吡咯烷酮、甲基丙烯酸烯丙酯、乙烯基甲苯、乙烯基二苯甲酮、邻苯二甲酸二烯丙酯、马来酸酐和二乙烯基苯中的一种或多种。示例性乙烯基酯包括醋酸乙烯酯和丙酸乙烯酯。示例性乙烯基单体包括氯乙烯、偏氯乙烯和n-乙烯基吡咯烷酮。示例性共轭二烯包括丁二烯和异戊二烯。不饱和腈包括但不限于丙烯腈、甲基丙烯腈、乙基丙烯腈、富马酸腈及其混合物。不饱和腈可为丙烯腈。如整个公开中所使用的术语“(甲基)”后接着另一个术语诸如丙烯酸酯、丙烯腈或丙烯酰胺是指丙烯酸酯、丙烯腈或丙烯酰胺和甲基丙烯酸酯、甲基丙烯腈或甲基丙烯酰胺两者。[0040]亚乙烯基取代的芳族单体包含被直接键合至芳族结构的亚乙烯基、烯基基团。亚乙烯基取代的芳族单体可含有一个或多个芳族环,可含有一个或两个芳族环,或者可含有一个芳族环。所述芳族环可为未被取代的,或者被不干扰亚乙烯基取代的芳族单体聚合或不干扰所形成的聚合物制造成期望结构的取代基取代。所述取代基可为卤素或烷基基团,诸如溴、氯或c1‑‑4烷基基团;或甲基基团。烯基基团包含具有一个或多个双键或一个双键的直链或支化的碳链。对亚乙烯基取代的芳族单体有用的烯基基团可包括在键合至芳族环时能够聚合形成共聚物的那些基团。烯基基团可具有2至10个碳原子、2至4个碳原子或2个碳原子。示例性亚乙烯基取代的芳族单体包括苯乙烯、α甲基苯乙烯、n-苯基-马来酰亚胺和氯代苯乙烯;或α-甲基苯乙烯和苯乙烯。亚乙烯基取代的芳族单体可为单亚乙烯基芳族单体,其含有一个不饱和基团。亚乙烯基芳族单体包括但不限于描述于美国专利第4,666,987号、第4,572,819号和第4,585,825号的那些单体,这些专利都通过引用方式并入本文。[0041]亚乙烯基取代的芳族单体可对应于下式:[0042][0043]其中r1在每种情况下均单独地为氢或甲基;并且[0044]ar在每种情况下均单独地为芳族基团。ar可含有一个或多个芳族环、可含有一个或两个芳族环,或者可含有一个芳族环。n在每种情况下均单独地为1至3、1至2或1。所述芳族环可为未被取代的,或被不干扰亚乙烯基取代的芳族单体聚合或不干扰所形成的聚合物制造成期望结构的取代基取代。所述取代基可为卤素或烷基基团,诸如溴、氯或c1至c4烷基基团;或甲基基团。[0045]亚乙烯基取代的芳族单体可以足量存在于可聚合组合物或共聚物中,以使所述聚合物表现出与亚乙烯基取代的芳族单体的聚合物(例如聚苯乙烯)相关的有利性能。亚乙烯基取代的单体的聚合物的有利性能包括约100℃或更高的玻璃化转变温度、在用途需要的情况下的透明度、高热变形温度等。本文所公开的可聚合组合物或共聚物可含有亚乙烯基取代的芳族单体,其量为可聚合组合物或共聚物的约0重量%或更高、约1重量%或更高或约20重量%或更高。所公开的可聚合组合物或共聚物可含有亚乙烯基取代的芳族单体,其量为可聚合组合物或共聚物的80重量%或更低、约65重量%或更低、约35重量%或更低、约30重量%或更低或约10重量%或更低或约1%。所列举的量可能与亚乙烯基取代的芳族单体的量有关。[0046]可聚合组合物可含有亚乙烯基芳族聚合物中常用的支化剂。支化剂可为具有2个更多个亚乙烯基基团的亚乙烯基取代的芳族单体。其他支化剂可包括其他双官能团的并且一般为多官能团(官能度》2)的单体、多官能团引发剂和多官能团链转移剂等。支化剂可以以可聚合组合物的约0.001重量%或更高、约0.002重量%或更高或约0.003重量%或更高的量存在于可聚合组合物中。支化剂可以以可聚合组合物的约0.5重量%或更低、约0.2重量%或更低或约0.1重量%或更低的量存在于可聚合组合物中。[0047]本文所公开的可聚合组合物和共聚物可进一步包含一种或多种不饱和腈。不饱和腈包括但不限于丙烯腈、甲基丙烯腈、乙基丙烯腈、富马酸腈及其混合物。不饱和腈可为丙烯腈。不饱和腈被用于可聚合组合物和共聚物中以提高玻璃化转变温度、透明度、耐化学性等。本文所公开的可聚合组合物和共聚物含有一种或多种不饱和腈,其量为可聚合组合物或共聚物的约0重量%或更高、约1重量%或更高或约2重量%或更高。本文所公开的可聚合组合物和共聚物可含有一种或多种不饱和腈,其量为可聚合组合物或共聚物的约35重量%或更低、约20重量%或更低、约10重量%或更低或约1重量%。[0048]可聚合组合物和共聚物中还可包含足量的其他乙烯基单体,以提供如本文所公开的期望性能,所述其他乙烯基单体包括共轭1,3二烯(例如丁二烯、异戊二烯等);α-或β-不饱和一元酸(monobasicacid)及其衍生物(例如丙烯酸、甲基丙烯酸等);乙烯基卤化物,诸如氯乙烯、溴乙烯;乙烯酯,诸如醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯;烯键式不饱和的二羧酸和酸酐及其衍生物,诸如马来酸、富马酸、马来酸酐、马来酸二烷基酯或富马酸二烷基酯,诸如马来酸二甲酯、马来酸二乙酯、马来酸二丁酯、相应的富马酸酯、n-苯基马来酰亚胺(n-pmi);等等。这些额外的共聚单体可以几种方式掺入到组合物中,所述方式包括与含有亚乙烯基取代的芳族共聚物互聚(interpolymerization)和/或聚合成可被组合,例如共混到基质中的聚合物组分。如果存在此类共聚单体,基于聚合组合物的总重量,此类共聚单体的量可等于或小于约20重量%、等于或小于约10重量%或等于约5重量%。此类共聚单体可以约0重量%或更高或1重量%或更高的量存在。[0049]本文所公开的可聚合组合物和共聚物可包含一种或多种环状(甲基)丙烯酸酯;一种或多种(甲基)丙烯酸烷基酯;以及一种或多种含有亲核基团或亲电基团的不饱和化合物;以及任选的本文所公开的其他可聚合化合物中的任何其他化合物。所述一种或多种含有亲核基团的不饱和化合物可含有在本文所述条件下与亲电基团反应的任何亲核基团。如本文所用的亲核基团是提供电子对以形成共价键的基团。示例性亲核基团包括羧酸、醇、酚、胺、苯胺、咪唑、四唑、硫醇、硼酸、二醇、肼和羟基胺基团。亲核基团可为羧酸基团。所述一种或多种含有亲核基团的不饱和化合物可为(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟烷基酯等。所述一种或多种含有亲核基团的不饱和化合物可为甲基丙烯酸和/或丙烯酸。所述一种或多种含有亲电基团的不饱和化合物可含有在本文所述条件下与亲核基团反应的任何亲电基团。如本文所用的亲电基团是接受电子对以形成共价键的基团。示例性亲电基团包括环氧化物、酸酐、酰亚胺、酯、酰卤、酰基腈、醛、酮、异氰酸根和异硫氰酸根基团。亲电基团可为环氧化物基团。所述一种或多种含有亲电基团的不饱和化合物可为(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等。本文所公开的可聚合组合物和共聚物可含有一种或多种含有亲核基团或亲电基团的不饱和化合物,其量为可聚合组合物或共聚物的约0重量%或更高、约0.1重量%或更高、约1.0重量%或更高或约2.0重量%或更高。本文所公开的可聚合组合物和共聚物可含有一种或多种含有亲核基团或亲电基团的不饱和化合物,其量为可聚合组合物或共聚物的约10重量%或更低、约5.0重量%或更低或约2.0重量%或更低。[0050]所公开的组合物可含有冲击改性剂。术语“冲击改性剂”和“橡胶”是可互换使用的。所公开的组合物中可以使用各种冲击改性剂,诸如二烯橡胶、乙烯丙烯橡胶、乙烯-丙烯-二烯(epdm)橡胶、乙烯共聚物橡胶、丙烯酸酯橡胶、聚异戊二烯橡胶、硅橡胶、硅-丙烯酸酯橡胶、聚氨基甲酸酯、热塑性弹性体、含卤素的橡胶、形成橡胶的单体与其他可共聚单体的互聚物,以它们的混合物。所述橡胶可以足量存在于配制的组合物中以便为组合物提供期望的冲击性能。期望冲击性能包括升高的伊佐德(izod)冲击、夏比(charpy)冲击、加德纳(gardner)冲击、拉伸(tensile)冲击、落镖(fallingdart)冲击等。本文所公开的组合物含有冲击改性剂(橡胶),其量为组合物的0.5重量%或更高、1重量%或更高或2重量%或更高。本文所公开的组合物含有冲击改性剂(橡胶),其量为组合物的约50重量%或更低、约45重量%或更低、约40重量%或更低、约30重量%或更低、约20重量%或更低或约10重量%或更低。本文所公开的组合物含有共聚物,其量为组合物的约50重量%或更高。本文所公开的组合物含有共聚物,其量为组合物的约99.5重量%或更低、组合物的90重量%或更低、组合物的80重量%或更低或组合物的60重量%或更低。如该上下文中所用的组合物、配制的组合物是含有用于预期用途的所有成分的配制的组合物。[0051]所述橡胶可为二烯橡胶,诸如聚丁二烯、聚异戊二烯、聚间戊二烯(polypiperylene)、聚氯丁二烯等或二烯橡胶的混合物,即一种或多种共轭1,3-二烯(诸如1,3-丁二烯或异戊二烯)的任何橡胶聚合物。此类橡胶包括1,3-丁二烯的同聚物和1,3-丁二烯与一种或多种可共聚的单体诸如亚乙烯基取代的芳族(苯乙烯)的共聚物。二烯橡胶可为1,3-丁二烯的同聚物。1,3-丁二烯的示例性共聚物是至少约30重量%的1,3-丁二烯,从约50重量%、从约70重量%或从约90重量%的1,3-丁二烯和最高约70重量%的亚乙烯基取代的芳族单体,最高约50重量%、最高约30重量%或最高约10重量%的亚乙烯基取代的芳族单体的嵌段或递变嵌段橡胶,重量是基于1,3-丁二烯共聚物的重量。[0052]所采用的冲击改性剂可为这样的聚合物和共聚物,其表现出二阶转变温度(有时被称为玻璃化转变温度(tg)),对于二烯片段,所述二阶转变温度如使用常规技术(例如astm检测方法d746-52t)测定时为0℃或更低或-20℃或更低。tg是聚合物材料在其物理性能(包括例如机械强度)发生突变时的温度或温度范围。tg可通过差示扫描量热法(dsc)测定。二烯橡胶可具有等于或小于99%或小于97%的顺式含量。二烯橡胶的顺式含量可等于或大于20%或大于37%,其中顺式重量百分比是基于二烯橡胶的重量。所述橡胶可为1,3-丁二烯橡胶,其具有基于1,3-丁二烯橡胶的重量的至少约1重量%的1,2-乙烯基或至少约7重量%的1,2-乙烯基。1,3-丁二烯橡胶可具有基于1,3-丁二烯橡胶的重量的小于或等于约30重量%的1,2-乙烯基或小于或等于约13重量%的1,2-乙烯基。二烯橡胶可具有至少约100千克/摩尔(kg/mol)的重均分子量或至少约300kg/mol的重均分子量。二烯橡胶可具有等于或小于约900kg/mol的重均分子量或等于或小于600kg/mol的重均分子量。二烯橡胶具有至少10厘沲(cst)(百分之10(%)的在苯乙烯中的溶液)的溶液粘度或约30cst的溶液粘度。二烯橡胶可具有等于或小于约500cst或等于或小于约400cst的溶液粘度。具有接枝和/或封闭聚合物(如存在)的橡胶可以离散颗粒的形式分散在共聚物的连续基质相中。橡胶颗粒可包含具有单模态、双模态或多模态分布的一系列尺寸。如本文所用的橡胶颗粒的平均颗粒尺寸将是指体积平均直径。在大多数情况下,一组颗粒的体积平均直径与重均直径相同。平均颗粒直径测量值一般包括被接枝到橡胶颗粒的聚合物和封闭在颗粒内的聚合物。除非另有规定,否则本文所公开和要求保护的橡胶颗粒尺寸是在coultermultisizerii或iie上使用accucomptm软件版本2.01通过以下方法进行测定:通过使用超声浴搅拌约15-20min来将约3个聚合物样本颗粒(30-70mg)溶于5毫升(ml)二甲基甲酰胺(dmf)中。将10ml电解质溶液(1%的nh4scn在dmf中的溶液)与0.2ml样品溶液混合。coulter测量架与20微米coulter管和1.16微米校准材料一起使用。装置的符合水平指示器的读数应在5%至10%之间。如果读数在10%以上,则用电解质溶液稀释烧杯中的样本,或者如果读数太低,再添加数滴聚合物在dmf中的溶液。报告了体积平均颗粒尺寸。橡胶颗粒的平均颗粒尺寸可等于或大于约0.05微米(微米)(μm),等于或大于约0.1微米,以及等于或大于约0.5微米。橡胶颗粒的平均颗粒尺寸可等于或小于约10微米,优选等于或小于约5微米,或等于或小于约4微米。[0053]冲击改性剂可具有核壳橡胶形态。冲击改性剂或橡胶可为核壳橡胶。可使用任何改善共聚物冲击性能的核壳橡胶。示例性核壳橡胶包括基于硅酮的核壳橡胶、丙烯酸核壳橡胶、乙烯-醋酸乙烯酯核壳橡胶、基于热塑性聚氨基甲酸酯的橡胶。此类核壳橡胶的量和颗粒尺寸如本文所公开。[0054]所公开的组合物还可含有一种或多种该类型的组合物中常用的添加剂。此类添加剂可包括着色剂、脱模剂、流动改性剂、uv吸收剂、光稳定剂、填充剂、纤维、抗氧化剂、热稳定剂、阻燃添加剂、抗静电剂、硅油等。阻燃添加剂包括卤代烃、卤代碳酸酯低聚物、卤代二缩水甘油醚、有机磷化合物、氟化烯烃(fluorinatedolefin)、氧化锑和芳族硫的金属盐,或它们的混合物。可使用能够稳定本体聚合的橡胶改性的亚乙烯基取代的芳族共聚物组合物的化合物,以防止其因包括但不限于热、光和氧或其混合物所致的降解。还可能存在填充剂和增强剂。示例性填充剂包括滑石粉、黏土、硅灰石、云母、玻璃或其混合物。此类添加剂和/或填充剂可以以基于组合物的重量的约0.01重量%或更高、约0.1重量%或更高、约1重量%或更高、约2重量%或更高或约3重量%或更高的量存在于配制的组合物中。所述添加剂和/或填充剂可以以基于组合物的重量的约40重量%或更低、约30重量%或更低、约20重量%或更低、约15重量%或更低、约10重量%或更低、约5重量%或更低的量存在。所述添加剂可以以基于组合物的重量的多达5重量%的量存在,而填充剂可以以基于组合物的重量的多达40重量%的量存在。[0055]公开了各种用于生产共聚物的技术。这些已知的聚合工艺的实例包括主体(bulk)、本体-溶液(mass-solution),或本体-悬浮聚合(一般称为本体聚合工艺)。关于如何制备含单亚乙烯基芳族共聚物的良好讨论,请参见“modernstyrenicpolymers”ofseriesinpolymerscience(wiley),编者johnscheirs和duanepriddy,isbn0471497525,其通过引用方式并入本文;还可参见例如美国专利第3,660,535号、第3,243,481号和第4,239,863号,这些专利都通过引用方式并入本文。连续本体聚合技术被有利地用于制备共聚物。聚合可在一种或多种实质上线性的分层流或所谓“推流”型反应器,诸如美国专利第2,727,884号中所描述的反应器中进行,该反应器有时被称为多区推流主体工艺,其可包含或可不包含一部分的部分聚合产物再循环;或者作为替代,在搅拌罐反应器中进行,其中反应器的内容物在整个过程中基本均匀,该反应器一般与一种或多种推流型反应器组合使用。搅拌罐反应器可为沸腾反应器和/或盘管反应器。此类反应器可以串联使用。使用搅拌罐反应器制备共聚物的工艺公开于modernstyrenicpolymers,编者johnschiers和duanepriddy,wiley,isbn0471497525,公开时间2003,参见第43-72页,相关部分均通过引用方式并入本文。如ep412801中所教示的平行反应器装置也可适用于制备共聚物,相关部分通过引用方式并入本文。[0056]多区推流主体工艺包括一系列聚合容器(或塔),其彼此连续连接,从而提供多个反应区。形成用于制备共聚物的单体混合物,然后将其进料至反应系统中。在将单体混合物进料至反应系统中之前,可将橡胶(例如丁二烯橡胶)溶解在单体混合物中。聚合可通过热或化学方式引发,并且反应混合物的粘度将逐渐增大。在反应过程中,如存在橡胶,橡胶可变得与共聚物接枝在一起,并且在橡胶溶液中,本体共聚物(也被称为游离共聚物或基质共聚物或非接枝共聚物)也得以形成。在游离共聚物不能“保持”在一个单一连续的橡胶溶液“相”中时,它开始形成溶解在单体和溶剂中的共聚物结构域。现在,聚合混合物是两相体系。随着聚合的进行,越来越多的游离共聚物得以形成,并且橡胶相开始将其本身(橡胶结构域)分散在不断生长的游离共聚物相的基质中。最后,游离共聚物变为连续相。一些共聚物也被封闭在橡胶颗粒中。相转化前(pre-phaseinversion)意指橡胶溶液为连续相并且无橡胶颗粒形成,而相转化后(postphaseinversion)意指基本上所有的橡胶相都已被转化为橡胶结构域并且存在连续共聚物相。在相转化后,更多的基质共聚物可得以形成。[0057]可在整个聚合过程中的一个或多个位置添加增大基质的tg以及产品耐热性的含有功能性单体(诸如n-苯基马来酰亚胺)的进料,所述一个或多个位置可与添加共聚单体的位置相同或不同,例如,参见美国专利第5,412,036号和第5,446,103号,这些专利都通过引用方式并入本文。[0058]可在整个聚合、脱挥分和输送过程中的一个或多个位置添加可增大产品可加工性的含有功能性添加剂(诸如乙撑双硬脂酰胺、己二酸二烷基酯、聚二甲基硅氧烷或其他润滑剂或脱模剂)的进料,所述一个或多个位置可与添加共聚单体的位置相同或不同。[0059]当获得合乎需要的单体转化水平和具有期望分子量分布的基质共聚物时,如存在橡胶,聚合混合物则可经受足以使橡胶交联并除去任何未反应单体和溶剂的条件。此种交联和未反应单体的去除以及稀释剂或溶剂(如采用)和其他挥发性材料的去除可有利地采用传统脱挥分技术进行,所述传统脱挥分技术诸如将聚合混合物引入到脱挥分室中、在升高的温度(例如,从130℃升高至300℃)和/或真空下闪蒸单体和其他挥发物,并将其从脱挥分室中除去。此后,聚合物可被挤出,并且从造粒机获得批量颗粒(bulkpellet)。[0060]进行聚合的温度取决于多种因素,包括特定引发剂以及橡胶的类型与浓度、共聚单体、反应器设置(例如,线性、平行、再循环等)和使用的反应溶剂(如有)。相转化之前可采用从60℃至160℃的聚合温度,相转化之后采用从100℃至200℃的温度。在此类升高的温度下的本体聚合可一直持续到获得单体到聚合物的期望转化。向聚合物的转化(有时也被称为固体百分比)可为添加到聚合系统中的单体(即,添加到进料和任何额外料流(包括任何再循环料流)中的单体)的55重量%至90重量%,或者60重量%至85重量%。固体百分比是在聚合反应过程中任何特定时间的固体(例如,橡胶加基质(共)聚合物)的重量与反应混合物(例如,一种或多种未聚合的单体)的重量的比率,以百分比表示。[0061]聚合物的分子量与缠结效应直接相关,该效应有助于其流变学和物理性能。在橡胶改性的亚乙烯基芳族取代的共聚物生产过程中,接枝反应器中产生的基体共聚物的分子量可通过添加链转移剂来调节。链转移剂或分子量调节剂是能够发生原子或基团转移或加成消除的物质。具有不稳定氢的有机分子可用作链转移剂,例如α-甲基苯乙烯二聚体、硫醇(mercaptans)或硫醇(thiols)(诸如正十二烷基硫醇(ndm))和硫代乙醇酸酯、二硫化物、二噻脲二硫化物(dithiauramdisulfide)、单硫化物、卤化物或卤代烃、常见溶剂和某些不饱和化合物(诸如烯丙基过氧化物、烯丙基卤化物、烯丙基硫化物)、萜烯类(诸如萜品油烯(terpinoline)),以及过渡金属配合物(如钴(ii)卟啉配合物)可被用作链转移剂。链转移剂以量基于反应混合物(即橡胶、一种或多种单体,和溶剂(如有))的重量的约0.0001重量%至10重量%的量添加。链转移剂可以以等于或大于基于反应混合物的重量的约0.001重量%、约0.002重量%或约0.003重量%的量添加。链转移剂可以以等于或小于基于反应混合物的重量的约0.5重量%、约0.2重量%或约0.1重量%的量添加。[0062]可将链转移剂一起全部添加到一个反应器区中或者可将它添加到两个或更多个反应器区中。链转移剂可在相转化之前、在橡胶颗粒分级期间添加,更多地可在颗粒分级之后添加以帮助控制基质分子量,并且任选地,更多地在后期添加以微调基质分子量/分子量分布。链转移剂可在聚合开始时(换句话说,在反应混合物的固体百分比等于橡胶重量百分比的时间),以等于或大于基于反应混合物的重量的0.001重量%、从约0.002重量%和约0.1重量%,或从约0.003重量%和约0.05重量%的第一量添加。在后期,例如在约40%固体、30%固体后添加的链转移剂以等于或小于基于反应混合物的重量的约0.7重量%、约0.001重量%至约0.6重量%或约0.002重量%至约0.5重量%的第二量添加。基质共聚物的分子量除其他因素外还取决于使用了多少链转移剂以及它是何时添加的。[0063]反应混合物中的单体和任选的橡胶或橡胶前体可被溶解或分散于惰性溶剂中。有用的溶剂家族为芳族、酮类、烷类。示例性溶剂为乙苯。溶剂中单体和橡胶或橡胶前体的固体水平可被选择为促进共聚物和共聚物中任选分散的橡胶的有效形成。如在此背景下使用的固体水平是反应混合物中单体和任选橡胶的以重量百分比表示的量。反应混合物中单体和任选橡胶或橡胶前体的固体水平是基于反应混合物的约60重量%或更高、65重量%或更高或约70重量%或更高。反应混合物中单体和任选橡胶或橡胶前体的固体水平是基于反应混合物的约95重量%或更低、90重量%或更低或约85重量%或更低。[0064]反应器中反应混合物的停留时间足以制备具有所需分子量的共聚物。反应器中反应混合物的停留时间可为约1小时或更长、约1.5小时或更长,或约2小时或更长。反应器中反应混合物的停留时间可为约10小时或更短、约9小时或更短或约8小时或更短。共聚物的分子量可为约100,000g/mol或更大、约120,000g/mol或更大、约130,000g/mol或更大,或约140,000g/mol或更大。共聚物的分子量可为约400,000g/mol或更小、约350,000g/mol或更小,或约325,000g/mol或更小。分子量可使用聚苯乙烯标准通过气体渗透色谱法来测定。共聚物可表现出约85重量%或更大、86重量%或更大或87重量%或更大的透明度。共聚物表现出100℃或更高、约110℃或更高、约120℃或更高或约125℃或更高的玻璃化转变温度。共聚物表现出约145℃或更低或约140℃或更低的玻璃化转变温度。含有分散的橡胶的共聚物可为不透明的或透明的,前提是所述一种或多种单亚乙烯基芳族化合物与所述一种或多种环状(甲基)丙烯酸酯的比率在可接受范围内。[0065]所述工艺可在自由基引发剂存在的情况下进行。任何促进共聚物形成的自由基引发剂都可使用。示例性的引发剂类别包括自由基引发剂,诸如过氧化物和偶氮化合物,其将加速聚合。示例性引发剂包括但不限于过氧乙酸叔丁酯、过氧化二苯甲酰、过氧化二月桂酰、叔丁基过氧化氢、二叔丁基过氧化物、氢过氧化枯烯、双枯基过氧化物、1,1-双(叔丁基过氧化)-3,3,5-三甲基环己烷、过氧化苯甲酸叔丁酯、1,1-双(叔丁基过氧化)-环己烷、过氧化苯甲酰、琥珀酰过氧化物和过氧化特戊酸叔丁基以及偶氮化合物(诸如偶氮二异丁腈、偶氮二-2,4-二甲基戊腈、偶氮二环己腈、偶氮二甲基异乳酸酯和偶氮二氰基戊酸酯)。自由基引发剂可以足量使用以促进单体聚合形成共聚物,包括增大聚合速率。引发剂可在一定浓度范围内使用,所述浓度取决于包括使用的特定引发剂、期望的聚合物接枝水平和进行本体聚合的条件在内的多种因素。自由基引发剂可以以基于存在的单体重量的约0.001重量%或更高、约0.002重量%或更高或约0.003重量%或更高的量使用。自由基引发剂可以以基于存在的共聚单体的重量的约0.1重量%或更低、约0.08重量%或更低或约0.05重量%或更低的量使用。[0066]所公开的共聚物可与热塑性聚合物共混。热塑性聚合物可为任何可与共聚物形成有用的共混物的热塑性聚合物。热塑性聚合物可为任何透明的聚合物。示例性热塑性聚合物包括聚(甲基)丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚酯、含亚乙烯基取代的芳族单体的聚合物等。热塑性聚合物的实例包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈、聚丙烯酸丁酯等。所公开的共聚物和其他热塑性聚合物的量可被选择为提供期望性能。共混物中所公开的共聚物的量可以为基于共混物的重量的约99.5重量%或更低、约70重量%或更低或约60重量%或更低。共混物中所公开的共聚物的量可为基于共混物的重量的约50重量%或更高或约60重量%或更高。共混物中所公开的热塑性聚合物的量可为基于共混物的重量的约50重量%或更低、约40重量%或更高或约30重量%或更高。共混物中所公开的热塑性聚合物的量可为基于共混物的重量的约0.5重量%或更高、约10重量%或更高或约30重量%或更高。共混物可通过混合或挤出来形成。[0067]配制的组合物的颗粒可被挤出形成板材。该板材可被热成型为成形制品。作为替代,配制的组合物可被模塑成制品。[0068]实施方案[0069]1.一种组合物,其包含a)从约20重量%至约重量99%的一种或多种环状(甲基)丙烯酸酯;b)从约1重量%至80重量%的一种或多种(甲基)丙烯酸烷基酯;以及c)特征i至iv中的一个或多个;[0070]i)所述一种或多种(甲基)丙烯酸烷基酯在烷基基团中具有两个或更多个碳;[0071]ii)所述一种或多种(甲基)丙烯酸烷基酯含有一种或多种甲基丙烯酸烷基酯和一种或多种丙烯酸c2-8烷基酯;[0072]iii)一种或多种含亲核基团或亲电基团的不饱和化合物;[0073]iv)一种或多种选自冲击改性剂、着色剂、脱模剂、流动改性剂、uv吸收剂、光稳定剂、填充剂、纤维、抗氧化剂和热稳定剂的成分;其中所述组合物形成共聚物,并且重量百分比基于组合物的重量。[0074]2.根据实施方案1所述的组合物,其含有d)从约1重量%至约70重量%的一种或多种可通过自由基聚合来聚合的化合物。[0075]3.根据实施方案1或2所述的组合物,其中所述一种或多种(甲基)丙烯酸烷基酯在烷基基团中具有两个或更多个碳。[0076]4.根据实施方案1或2所述的组合物,其中所述一种或多种(甲基)丙烯酸烷基酯含有一种或多种甲基丙烯酸烷基酯和一种或多种丙烯酸c2-8烷基酯。[0077]5.根据实施方案4所述的组合物,其中所述一种或多种甲基丙烯酸烷基酯是甲基丙烯酸甲酯,并且一种或多种丙烯酸c2-8烷基酯是丙烯酸丁酯。[0078]6.根据实施方案1或2所述的组合物,其含有一种或多种含亲核基团或亲电基团的不饱和化合物。[0079]7.根据实施方案6所述的组合物,其含有基于所述组合物的重量的约0.1重量%至约10重量%的一种或多种含亲核基团或亲电基团的不饱和化合物。[0080]8.根据实施方案6或7所述的组合物,其中所述亲核基团为羧酸、醇、酚、胺、苯胺、咪唑、四唑、硫醇、硼酸、二醇、肼和羟基胺基团中的一种或多种,并且所述亲电基团为环氧化物、酸酐、酰亚胺、酯、酰基卤化物、酰基腈、醛、酮、异氰酸根和异硫氰酸根基团中的一种或多种。[0081]9.根据实施方案6至8中任一项所述的组合物,其中所述亲核基团为羧酸基团。[0082]10.根据实施方案6至8中任一项所述的组合物,其中所述亲电基团为一种或多种环氧化物基团。[0083]11.根据前述实施方案中任一项所述的组合物,其含有一种或多种选自冲击改性剂、着色剂、脱模剂、流动改性剂、uv吸收剂、光稳定剂、填充剂、纤维、抗氧化剂和热稳定剂的成分。[0084]12.根据前述实施方案中任一项所述的组合物,其含有一种或多种冲击改性剂。[0085]13.根据前述实施方案中任一项所述的组合物,其包含基于组合物的重量的从约20重量%至约95重量%的一种或多种环状(甲基)丙烯酸酯、一种或多种(甲基)丙烯酸烷基酯、一种或多种可通过自由基聚合来聚合的化合物和/或一种或多种含亲核基团或亲电基团的不饱和化合物;以及基于组合物的重量的约0.5重量%至约50重量%的冲击改性剂。[0086]14.根据前述实施方案的任一项所述的组合物,其中所述冲击改性剂是聚丁二烯橡胶或基于丙烯酸的核壳橡胶。[0087]15.根据前述实施方案中任一项所述的组合物,其中所述冲击改性剂具有核壳形态。[0088]16.根据前述实施方案中任一项所述的组合物,其中所述冲击改性剂是核壳橡胶,所述核壳橡胶包含基于硅酮的核壳橡胶、基于丙烯酸的核壳橡胶或基于乙烯-丙烯酸乙酯的橡胶。[0089]17.根据前述实施方案中任一项所述的组合物,其中所述环状(甲基)丙烯酸酯包含一种或多种环状或多环基团。[0090]18.根据前述实施方案中任一项所述的组合物,其中所述环状(甲基)丙烯酸酯的环状或多环基团为脂肪族。[0091]19.根据前述实施方案中任一项所述的组合物,其中所述环状(甲基)丙烯酸酯包含(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸金刚烷酯、(甲基)丙烯酸降冰片酯和(甲基)丙烯酸异冰片酯中的一种或多种。[0092]20.根据前述实施方案中任一项所述的组合物,其中所述一种或多种环状(甲基)丙烯酸酯是(甲基)丙烯酸异冰片酯。[0093]21.根据前述实施方案中任一项所述的组合物,其中所述一种或多种可通过自由基聚合来聚合的化合物包含亚乙烯基取代的芳族化合物、不饱和腈、共轭二烯、α-或β-不饱和一元酸及其衍生物、乙烯基卤化物、偏氯乙烯、偏溴乙烯、乙烯基酯及其衍生物、马来酸二烷基酯或富马酸二烷基酯、马来酸酐和n-苯基马来酰亚胺中的一种或多种。[0094]22.根据前述实施方案中任一项所述的组合物,其包含:a)从约25重量%至约99重量%的一种或多种环状(甲基)丙烯酸酯的可聚合组合物;[0095]b)从约1重量%至约65重量%的一种或多种(甲基)丙烯酸烷基酯的可聚合组合物;[0096]c)从0重量%至约50重量%的一种或多种可通过自由基聚合来聚合的化合物的可聚合组合物;以及d)从约0重量%至约10重量%的一种或多种含亲核基团或亲电基团的不饱和化合物;其中重量百分比是基于所述组合物的重量。[0097]23.根据前述实施方案中任一项所述的组合物,其形成具有约50,000g/mol或更大的重均分子量和约100℃或更高的玻璃化转变温度的共聚物。[0098]24.根据前述实施方案中任一项所述的组合物,其形成具有约120,000g/mol或更大的重均分子量的共聚物。[0099]25.一种用前述实施方案中任一项所述的组合物制备的共聚物。[0100]26.根据实施方案25所述的组合物,其中所述共聚物含有约5重量%或更高的生物基含量。[0101]27.根据实施方案25或26所述的组合物,其包含共聚物的连续基质和包含冲击改性剂的分散相。[0102]28.根据实施方案27所述的组合物,其中所述分散相包含约0.05微米至约6.0微米的颗粒。[0103]29.根据实施方案25至28中任一项所述的组合物,其中所述共聚物含有现代碳或14c。[0104]30.根据实施方案25至29中任一项所述的组合物,其中并且所述共聚物具有约50,000g/mol或更大的重均分子量和约100℃或更高的玻璃化转变温度。[0105]31.根据实施方案25至30中任一项所述的组合物,其中并且所述共聚物具有约120,000g/mol或更大的重均分子量。[0106]32.根据实施方案25至31中任一项所述的组合物,其中所述共聚物的多分散性为约3.0或更小。[0107]33.根据实施方案25至32中任一项所述的组合物,其中所述共聚物表现出约110℃或更高的玻璃化转变温度。[0108]34.根据实施方案25至33任一项任所述的组合物,其中所述共聚物表现出约85%或更高的透明度。[0109]35.一种组合物,其包含一种或多种根据实施方案24至34中任一项所述的共聚物和另一种热塑性聚合物的共混物。[0110]36.根据实施方案35所述的组合物,其中所述热塑性聚合物是聚(甲基)丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚酯、含亚乙烯基取代的芳族单体的聚合物等中的一种或多种。[0111]37.根据实施方案35所述的组合物,其中所述热塑性聚合物是聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈、聚丙烯酸丁酯等中的一种或多种。[0112]38.根据实施方案35至37中任一项所述的组合物,其包含从约50重量%至约99.5重量%的一种或多种共聚物和从约0.5重量%至约50重量%的一种或多种热塑性聚合物。[0113]39.一种包含根据实施方案25至38中任一项所述的组合物的制品,其为具有约100℃的玻璃化转变温度的模塑或挤出物体的形式。[0114]40.根据实施方案39所述的制品,其具有约110°或更高的玻璃化转变温度。[0115]41.根据实施方案39或40所述的制品,其表现出85%或更大的透明度。[0116]42.一种用于制备组合物的方法,其包括:[0117]a)使实施方案1至24中任一项所述的组合物的组分接触;所述接触任选地在一种或多种自由基聚合引发剂的存在下,任选地在一种或多种惰性溶剂或稀释剂的存在下,在使共聚物得以形成的条件下进行;b)如果存在未反应的起始材料和溶剂或稀释剂,则将它们移出;以及c)移出形成的共聚物。[0118]43.根据实施方案42所述的方法,其中使用本体聚合工艺使所述组合物的组分在约80℃至约200℃温度下接触约2小时至约10小时。[0119]44.根据实施方案42或43所述的方法,其中在将一种或多种环状(甲基)丙烯酸酯与一种或多种(甲基)丙烯酸烷基酯和/或一种或多种可通过自由基聚合来聚合的化合物的混合物引入到反应器中之前将一种或多种冲击改性剂分散或溶解到所述混合物中;将形成的混合物引入到反应器中,以产生共聚物的连续基质和包含冲击改性剂的分散相。[0120]45.根据实施方案42或43中任一项所述的方法,其中将回收的共聚物与一种或多种冲击改性剂共混在一起。[0121]46.根据实施方案42至45中任一项所述的方法,其中所述自由基聚合引发剂以所述混合物的约0.001重量%至约0.1重量%的量存在。[0122]说明性实施方案[0123]提供了以下实施例以说明本发明,但并非旨在限制其范围。所有份和百分比都以重量计,另有指示的除外。[0124]甲基丙烯酸异冰片酯(iboma)、甲基丙烯酸甲酯(mma)、丙烯酸(aa)和丙烯酸正丁酯(nba)单体的共聚物是使用trigonoxt221,1-二(过氧化叔丁基)环己烷或trigonoxt121过氧化叔戊基-2-乙基己酸酯(来自akzonobel的trigonox引发剂)作为化学引发剂合成的。在聚合过程中,取出具有不同转化率的中间样本并通过gpc、gc和ftir进行分析。结果表明在6小时时所有样本的转化率约为70%。对于每次聚合,通过gc测定未反应的单体组合物,并计算共聚物组成(图1至图3)。表1中总结了共聚物的分子量分布。图1示出了p1聚合过程中的共聚物组成。图2示出了p2聚合过程中的共聚物组成。图3示出了p3聚合过程中的共聚物组成。[0125]表1:不同共聚物的进料组合物[0126][0127]iboma:甲基丙烯酸异冰片酯,mma:甲基丙烯酸甲酯,nba:丙烯酸正丁酯,aa:丙烯酸。[0128]共聚物的熔体粘度是使用旋转流变仪在不同剪切速率下测定的。nba的加入降低了熔体粘度,含1重量%nba的共聚物(p4)表现出最佳的可加工性,这是由熔体的剪切敏感性决定的。图4示出了p2、p3、p4和p5的熔体粘度随剪切速率的变化。所有共聚物都是透明的。测得p2的透明度为92%,其与聚苯乙烯(ps)的90%透明度和聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)的93%透明度相当。配方p2是使用动态力学进行分析的。结果示于图5中。图5示出了p2与ps、san、abs和pc相比的动态力学分析。[0129]通过复配对iboma-nba共聚物(p3)进行冲击改性(表2)。使用温和复配条件来避免250rpm处的热降解。机筒温度被设定为210℃,在模具处测得的熔体温度约为220℃。添加30重量%的冲击改性剂显著改善了展延性,使得所有剩余样品均被颗粒化并被收集。第一组冲击改性剂是metablens-2030和sx-005基于硅酮的核壳冲击改性剂。它们的粒度小并且为多模态的(multi-modal)。尽管进行了韧化处理和造粒,但这两个配方的股线易碎。第二组冲击改性剂包括exl2390、w-600a、biostrength280和durastrenghd-480,它们是基于丙烯酸丁酯橡胶的核壳冲击改性剂。exl2390的粒度为200-300nm。获得的含这些冲击改性剂的样品共聚物表现出改善的韧性。exl2390改善了熔体稳定性,并导致更好的成股(stranding)。乙烯-丙烯酸乙酯共聚物ea-101不与p3相容,因为聚合物股线显示出明显的分层。也将tpu与p3共混。共混物股线从熔体强度来看是不稳定的,因此也向该配方中加入exl2390。该后一种冲击改性剂稳定了股线,生产变得更加顺畅。[0130]表2:与核壳冲击改性剂共混的iboma-nba共聚物熔体[0131][0132][0133]夏比冲击是根据方法iso179测定。弯曲性能是根据方法iso178测定。熔体流速(mfr)是根据方法astmd1238(200c/5kg)测定。拉伸性能是根据方法iso527测定。[0134]iboma-mma共聚物(p2)与核壳型丙烯酸冲击改性剂和聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)熔融共混。向iboma–mma共聚物中加入pmma导致抗冲击性略微下降,然而当与冲击改性剂组合时,共混物的抗冲击性与纯聚合物相比得到改善。这些共混物是透明的。[0135]表3:iboma-mma共聚物(p2)与核壳型丙烯酸冲击改性剂(m201,kaneka)和聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)熔融共混。[0136][0137]也将iboma-mma(p2)和iboma-mma-nba(p4)与不同的核壳型丙烯酸冲击改性剂共混,以提高聚合物的有缺口抗冲击性。40wt%添加水平的exl-2300导致最高的有缺口抗冲击性能,同时产生的聚合物是不透明的。[0138]图6示出了含有处于不同冲击改性剂水平下的丙烯酸核壳型冲击改性剂im130p的p2的熔体流变学。冲击改性剂的加入增大了熔体粘度。[0139]图7示出了处于不同冲击改性剂水平(im130p)下的p2的抗夏比冲击结果。左图:无缺口夏比冲击试验,右图:有缺口夏比冲击试验。抗冲击性随冲击改性剂分数的增加而增加。[0140]表4:iboma-mma共聚物(p2)和iboma-mma-nba共聚物(p4)与不同核壳型丙烯酸冲击改性剂熔融共混。[0141][0142][0143]p2:iboma-mma[0144]p4:iboma-mma-nba当前第1页12当前第1页12
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