聚氯乙烯抗沖加工改性劑制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種聚氯乙烯抗沖加工改性劑，其技術(shù)特點(diǎn)是原料乳液組分（重量）為，至少一種橡膠相的烷基（Ｃ原子數(shù)２－８）丙烯酸酯類５０％－９５％，至少兩種熱塑相的烷基（Ｃ原子數(shù)１－４）甲基丙烯酸酯類４．５％－４５％，甲基丙烯酸高級酯（Ｃ原子數(shù)為２－４）為０．５％－５％。本發(fā)明專利技術(shù)可以提高硬質(zhì)聚氯乙烯的抗沖擊性，并改善其加工性能和對熱的敏感性及紫外光的穩(wěn)定性，進(jìn)而保證制品的優(yōu)異耐候性能。（*該技術(shù)在2021年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種有機(jī)化學(xué)類，具體地說是一種聚氯乙烯抗沖加工改性劑。我們知道，作為聚鹵乙烯(如PVC)的抗沖擊改性劑__ACR樹脂，具有優(yōu)良的抗沖性，耐候性，光澤好等特征，但加工性能不能達(dá)到制品制備的要求，如USP 3969431、E P700965等專利，使用丙烯酸丁酯50_70份和30_50份的丙烯酸2_乙基己為核，占80％，與用20％甲基丙烯酸甲酯為殼的組成物制備的ACR樹酯，對PVC具有較高的低溫抗沖擊性能，但需要添加加工助劑等才能達(dá)到PVC擠出或注射成制品的要求。J P06_192535是由BA_MMA/EA_MAA組成物作為PVC的抗沖改性劑，JP52_33991是由BA_MMA組成物作為改性劑。本專利技術(shù)的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種改性劑可以提高硬質(zhì)聚氯乙烯的抗沖擊性，并改善其加工性能和對熱的敏感性及紫外光的穩(wěn)定性，進(jìn)而保證制品的優(yōu)異耐候性能。為達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)可通過如下措施來實(shí)現(xiàn)其技術(shù)特征是，原料組分(重量)為，至少一種橡膠相的烷基(C原子數(shù)2_8)丙烯酸酯類50％-95％，至少兩種熱塑相的烷基(C原子數(shù)1_4)甲基丙烯酸酯類4.5％-45％，甲基丙烯酸高級酯(C原子數(shù)為2-4)0.5％-5％。本專利技術(shù)聚氯乙烯抗沖加工改性劑，可以提高硬質(zhì)聚氯乙烯的抗沖擊性，并改善其加工性能和對熱的敏感性及紫外光的穩(wěn)定性，進(jìn)而保證制品的優(yōu)異耐候性能。下面結(jié)合實(shí)施例對本專利技術(shù)作進(jìn)一步的描述本專利技術(shù)是在核/殼結(jié)構(gòu)的殼層中，加入甲基丙烯酸高級酯類，這樣既保持了ACR樹脂的抗沖性，耐候性，又引入改善加工性的甲基丙烯酸高級酯類，使PVC在擠出成型中具有較快的熔融塑化性和分散均勻性。本專利技術(shù)是以丙烯酸酯為基礎(chǔ)的多層結(jié)構(gòu)的聚合物，內(nèi)層至少有一種橡膠狀的彈性體，外層至少有兩種與PVC相容性好的以甲基丙烯酸酯類成份的熱塑性塑料組成物，即核是由2_8碳原子烷基的烷基丙烯酸酯和少量交聯(lián)性單體組成物聚合而成的彈性體。殼層是具有1_4個碳原子烷基的烷基甲基丙烯酸酯類的單體混合物聚合而成。本專利技術(shù)的合成方法是以通常所用的聚合方法，如乳液聚合、懸浮聚合、溶劑聚合等方式，其中較好的是乳液聚合法，最終形成以彈性體為核的核/殼結(jié)構(gòu)，該彈性體核，是由至少50％重量份的烷基丙烯酸酯和0.05％_5.0％，最好是0.1％_3.5％的交聯(lián)性單體混合物聚合，彈性核聚合完成后，即在核段單體混合物聚合耗盡后，剛性的殼在彈性相的存在下聚合而成。較好的是有少量的剛性相滲透到彈性相中，最好是所有剛性相在彈性相之上的表面形成，將核包裹住，使膠乳中沒有新的粒子形成。本專利技術(shù)彈性相所使用的單體有丙烯酸烷基酯類，該烷基為碳原子數(shù)為2_8的直鏈或支鏈都可以，如丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2_乙基己酯、丙烯酸辛酯等，也可以將這些單體混合使用，彈性相的Tg≤-10℃，最好是Tg≤-30℃。本專利技術(shù)剛性相所使用的單體是甲基丙烯酸烷基酯類，該烷基為碳原子數(shù)為1_4的直鏈或支鏈均可，如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯等，也可以將這些單體混合使用。剛性相的分子量(粘均)范圍為50000_600000，最好是在50000_300000，剛性相的Tg≥20℃，最好Tg≥50℃。和上述單體能共聚的乙烯系不飽和單體也能使用，如苯乙烯、α-甲基苯乙烯等芳香族乙烯衍生物。氯乙烯、溴乙烯等鹵化乙烯，丙烯腈、甲基丙烯腈等腈化乙烯。酯酸乙烯、丙酸乙烯等乙烯基酯類。本專利技術(shù)所使用的交聯(lián)性單體是一般常用的，如二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯、三甲基丙烯酸三羥甲基丙酯、四甲基丙烯酸四羥甲基丙酯、二甲基丙烯酸二丙基乙二醇酯以及它們所對應(yīng)的丙烯酸酯類。二乙烯基苯、二乙烯基己二酸酯等乙烯基型交聯(lián)單體，鄰本二甲酸二烯丙酯、馬來酸二烯丙酯、丙烯酸烯丙酯、異三聚氰酸三烯丙酯等烯丙基型交聯(lián)單體，也可以兩種單體并用。對于上述多官能團(tuán)交聯(lián)性單體，其添加量未作特別的限制，但有一定的范圍。添加量太少，在作PVC改性劑成型時，核、殼被破壞，而失去其耐沖擊性；添加量過多，使交聯(lián)度過大，橡膠核Tg升高，失去其橡膠特性，也達(dá)不到增韌的要求，樹脂組成物流動性差。因此，交聯(lián)劑量，相對于單體量為0.05％_5％重量份為宜，更好是0.1％_3.5％。本專利技術(shù)在乳液聚合中所使用的乳化劑是陰離子型或非離子型的或兩者并用，如油酸鈉、油酸鉀、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、烷基二苯基醚二磺酸鈉等陰離子型的乳化劑、聚氧乙烯月桂酰醚、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯丙烯嵌段共聚物等非離子型乳化劑。本專利技術(shù)所使用的引發(fā)劑有，水溶性的和油溶性的。水溶性的引發(fā)劑有過硫酸鹽類，如過硫酸鉀、過硫酸鈉、過硫酸銨及過氧化氫等。油溶性的引發(fā)劑有，過氧化苯甲酰、過氧化月桂酰、過氧化氫異丙苯、過氧化氫二異丙苯，也可以是熱引發(fā)體系，或者是氧化-還原體系等，另外根據(jù)需要還可以加抗氧劑，PH值調(diào)節(jié)劑等助劑。在乳液聚合中，核段粒徑對聚合物力學(xué)性能特別是抗沖擊性能影響很大。在乳液聚合中膠乳的平均粒徑是隨著聚合使用的乳化劑量和種類，引發(fā)劑的種類和用量，單體的加入方式的變化而變化的，按常規(guī)乳液聚合法，平均粒徑一般在350左右，離所要求的1000-1500相差甚遠(yuǎn)。其增大粒徑最有效的方法為降低乳化劑和引發(fā)劑的用量，但用量過低，乳液穩(wěn)定性差，聚合反應(yīng)速率慢，在工業(yè)上無法實(shí)施。本專利技術(shù)采用改變單體和助劑添加方式，可以達(dá)到增大粒徑的要求，即乳液聚合工藝，可以采用預(yù)乳化工藝，單體和助劑分別添加工藝和種子聚合法。所謂滴加工藝，是在聚合釜中加入去離子水和適量的種子乳液，經(jīng)充氮去氧，升溫到一定溫度后，將單體和助劑分別滴加入釜的聚合法。所謂種子聚合法，即在單體滴加法或預(yù)乳化工藝中，先將單體或預(yù)乳化物先聚合生成種子膠乳，此后再滴加剩余單體或預(yù)乳化液進(jìn)行聚合的方法。上述各種聚合工藝可以有效地增大膠乳的粒徑，減少凝聚物。本專利技術(shù)的組成物在與聚鹵乙烯共混時，還應(yīng)添加通常的穩(wěn)定劑，潤滑劑以及其他的添加劑。其共混物的配比組成如下PVC 100份ACR 7份復(fù)合穩(wěn)定劑4份鈦白粉4份碳酸鈣8份聚乙烯蠟 0.1份實(shí)施例1在具有攪拌、溫度計(jì)、回流冷凝器、單體、助劑、氮?dú)獾热肟诘?M3聚合反應(yīng)釜中，先投入800L無離子水，1.45Kg十二烷基硫酸鈉，在25_30℃下攪拌使十二烷基硫酸鈉溶解后，充入氮?dú)猓ジ獌?nèi)氧氣后，投入丙烯酸丁酯58Kg，過硫酸鉀0.17Kg，1,4_丁二醇二丙烯酸酯0.58Kg，溫度升到70±2℃，約30分鐘后，會出現(xiàn)放熱峰，待溫度穩(wěn)定在70℃后，開始分別滴加丙烯酸丁酯522Kg，1,4_丁二醇二丙烯酸酯5.22Kg和十二烷基硫酸鈉4.35Kg，過硫酸鉀1.57Kg，溶于360L無離子水中，滴加速度以控制釜內(nèi)溫度穩(wěn)定為宜，一般在3_4小時滴完，單體和助劑滴加完成后，保溫1小時，再升到90℃，保持1小時，至此核段聚合完成，降溫至75℃左右，開始分別滴加甲基丙烯酸甲酯180Kg，甲基丙烯酸丁酯40Kg和過硫酸鉀0.66Kg，溶于330L無離子水中約1.5_2.0小時滴完，再升到90℃，保溫1小時，至此聚合反應(yīng)結(jié)束，單體轉(zhuǎn)化率≥99.5％，降溫到≤50℃，放入貯槽。聚合后的膠乳，用計(jì)量泵送入噴霧干燥塔塔頂和不低于150℃的熱空氣并流進(jìn)入干燥塔本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種聚氯乙烯抗沖加工改性劑，其特征在于原料組分（重量）為，至少一種橡膠相的烷基（Ｃ原子數(shù)２＿８）丙烯酸酯類５０％－９５％，至少兩種熱塑相的烷基（Ｃ原子數(shù)１＿４）甲基丙烯酸酯類４．５％－４５％，甲基丙烯酸高級酯（Ｃ原子數(shù)為２＿４）為０．５％－５％。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊可嘉，白文業(yè)，徐東國，
申請(專利權(quán))人：威海市金泓化工有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：37[中國|山東]