多层核壳结构丙烯酸酯抗冲改性剂的合成及其对聚甲基丙烯酸甲酯性能优化的影响

本研究针对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的增韧需求，通过熔融共混技术系统探究了双层、三层及功能化丙烯酸酯抗冲改性剂(AIM)对PMMA力学与光学性能的调控机制。研究发现：269 nm粒径的P(BA-co-St)双层AIM可兼顾88%以上的透光率与最优抗冲击性；三层AIM显著提升裂纹扩展阻力但略微降低光学性能；而壳层引入丙烯酸(AA)功能基团的功能化AIM通过增强界面粘附力使机械性能大幅提升，最终实现冲击强度提升4倍且保持优异光学性能，为建筑、汽车、电子等领域提供新材料解决方案。

　　

这项突破性研究揭示了多层核壳结构丙烯酸酯抗冲改性剂(Acrylic Impact Modifier, AIM)对聚甲基丙烯酸甲酯(Poly(Methyl Methacrylate), PMMA)性能的精准调控机制。科研团队通过精巧设计三种AIM结构：双层核壳、三层核壳及功能化改性体系，采用熔融共混技术(melt blending)实现了材料性能的阶梯式优化。

在双层AIM体系中，当聚(丙烯酸丁酯-苯乙烯)共聚物(P(BA-co-St))粒径精确控制在269 nm时，PMMA展现出惊人的抗冲击性能，同时透光率始终维持在88%以上。进阶的三层核壳结构通过"硬核-软壳"的协同作用，赋予材料卓越的裂纹扩展阻力(crack propagation resistance)，不过光学性能出现轻微妥协。

最具创新性的是壳层引入丙烯酸(Acrylic Acid, AA)功能基团的功能化AIM，这种"分子级粘合剂"显著增强了AIM与PMMA基体的界面粘附力(interfacial adhesion)，使复合材料机械性能产生质的飞跃。最终获得的PMMA复合材料冲击强度提升达4倍，同时保持优异的光学特性，为建筑幕墙、汽车灯罩、电子显示器等高端应用场景提供了革命性材料解决方案。