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核壳结构ACR是一类以丙烯酸酯类橡胶为核、以聚甲基丙烯酸甲酯为壳的具有双层或多层“核/壳”结构的聚合物,核壳中一相或者两相产生交联、形成分子链相互贯穿的ACR又称LIPN。自1960年Rohm&HaaS公司首次研发以来,“核/壳”结构ACR抗冲改性剂以其优良的高冲击强度、耐热性、较宽的加工温度范围和较好的耐候性引起了广泛关注,成为硬质PVC抗冲改性剂中发展较快的一种,国外很多公司分别有性能优异的产品面世。但是由于存在技术壁垒,ACR抗冲改性剂在我国的发展相对缓慢,与世界先进水平仍存在很大差距。提高ACR增韧效果的两个关键点在于:1. ACR自身橡塑两相结合的紧密程度;2.与PVC基体间结合强度的强弱。基于这两个要点的解决,本文采用预乳化多步种子乳液聚合,合成了三种高抗冲性ACR,并实现了对PBA粒径、交联度的有效控制,推理并分析了交联机理,还对PVC进行了改性研究,探讨了增韧机理以及合成参数对改性效果的影响。研究内容摘要如下:1.根据选取的聚合工艺和条件,采用预乳化多步种子乳液聚合合成了LIPN-Ⅰ,通过探索种子乳液用量与乳胶粒子粒径之间的关系实现了PBA粒子粒径可控。2.在LIPN-Ⅰ的基础上,在核单体中引入壳单体和交联剂,合成了交联度可控的共聚交联型LIPN-Ⅱ,并用硅烷偶联剂对其进行改性尝试,合成了LIPN-Ⅲ。3.由于乳化剂SDS、AES和MAA配合使用时分别生成交联和非交联聚合物,以SDS/AES共用和MAA的配合实现了LIPN-Ⅱ交联度的控制。对MAA交联机理进行了推理并通过FT-IR、1H-NMR、DSC等手段验证。4.以合成的三种LIPN共聚物与PVC树脂共混进行性能研究,得出三者的增韧效果:LIPN-Ⅲ≧LIPN-Ⅱ﹥LIPN-Ⅰ。通过SEM观察其刻蚀试样,对不同用量的LIPN在PVC中的分散情况进行考察,探讨LIPN对PVC的增韧机理,结果表明:LIPN-Ⅱ核部分塑料相的引入有利于其在PVC中的分散。通过考察不同合成参数对LIPN增韧效果的影响发现,对于LIPN-Ⅰ,橡胶粒子尺寸和橡胶相含量对PVC/LIPN共混体系的冲击强度存在最佳值,当ACR的PBA橡胶粒子粒径为200nm、BA含量为65%时,共混物的冲击强度可以达到55.6KJ/m~2;在1.5%~2.7%范围内,MAA用量的提高对共混物的冲击性能提高有利。LIPN-Ⅱ则主要受核壳比、橡塑比和交联度等因素的影响,当BA含量在40~50%范围内,交联剂用量1.5%、凝胶含量在88~90%时,增韧PVC效果最佳。硅烷偶联剂的改性对共混体系的冲击强度提高不大,对耐热变形性和加工性有不同程度的改善。