[發明專利]抗沖擊性、加工性優良的聚氯乙烯混合物

有效

• 申請號: 200910013750.1
• 申請日: 2009-01-06
• 公開（公告）號: CN101463171A
• 公開（公告）日: 2009-06-24
• 發明（設計）人: 趙東日
• 申請（專利權）人: 趙東日
• 主分類號: C08L27/06
• 分類號: C08L27/06;C08L51/04;C08F279/02
• 代理公司: 濰坊正信專利事務所
• 代理人: 趙玉峰

技術領域

本發明涉及一種聚氯乙烯混合物，具體地說，涉及一種耐候性、抗沖擊性、 加工性優良的聚氯乙烯混合物。

背景技術

一般地說，聚氯乙烯(PVC)樹脂加工成形性能差，必須加入加工助劑，以 改善其加工性能；聚氯乙烯加工成形后的制品的抗沖擊強度差，人們發明了多 種方法以提高聚氯乙烯制品的抗沖擊強度。

其中的一個方法就是添加氯化聚氯乙烯(CPE)來改善PVC的抗沖擊強度。 氯化聚乙烯(CPE)由于價格低廉故被廣泛的應用于無增塑PVC制品的抗沖擊改 性。但是由于氯化聚乙烯的玻璃化溫度底，抗沖擊效果差，要達到使用要求需 加入大量的CPE，因為CPE是一種橡膠，所以CPE的大量加入又較大程度的破壞 了PVC制品的維卡軟化溫度、拉伸強度等機械性能。同時由于氯化聚乙烯中含 有氯原子，而氯化聚乙烯易受熱分解，當用量較大時，CPE的用量將超過CPE在 PVC中的飽和溶解度而析出，形成單獨的CPE相，由于聚氯乙烯混合物中的熱穩 定劑不能溶入CPE相而只能溶入PVC相，所以CPE相極易分解而產生氯化氫， 而氯化氫又大大的加速了PVC的分解使制品的熱穩定性能大幅下降。

為了得到抗沖擊性能和力學性能PVC硬制品，人們又發明了丙烯酸酯類抗 沖改性劑。丙烯酸酯類抗沖改性劑是通過向輕度交聯的丙烯酸酯類彈性體上接 枝甲基丙烯酸烷基酯、苯乙烯、丙烯腈等單體的混合物而得到的丙烯酸酯類核- 殼接枝共聚物(特公昭51-28117號公報)。丙烯酸酯類核-殼接枝共聚物的核 部分為丙烯酸酯類彈性體。用這種丙烯酸酯類核-殼接枝共聚物抗沖改性的聚氯 乙烯制品具有優良的耐候性，但抗沖擊強度卻不理想。這是由于盡管丙烯酸酯 類化合物的玻璃化溫度盡管比CPE的玻璃化溫度(-10℃)要低，但是也只有-50℃ 左右，眾所周知，橡膠核的玻璃化溫度Tg越低，低溫增韌效果越好。由于在沖 擊產生的高速負載的條件下，橡膠相的Tg會有顯著提高。一般認為，要比通常 條件下測得的值高60℃左右。這就要求橡膠相Tg要比室溫低-60℃才能有顯著 的增韌效應，即橡膠相Tg必須在-60℃以下。但抗沖ACR主要組分是丙烯酸丁 酯和MMA，各組分的Tg均不能滿足上述要求。所以盡管丙烯酸酯類抗沖擊改性劑 改性的PVC制品的抗沖擊強度和力學性能要遠好于CPE，但是還不是很理想。

為了克服丙烯酸酯類抗沖擊改性劑的缺陷，人們又發明了丁二烯-苯乙烯 -甲基丙烯酸甲酯的三元共聚物，也就是MBS樹脂來改善聚氯乙烯制品的沖擊 強度。MBS樹脂中聚丁二烯的玻璃化溫度(Tg)很低，為-80℃，理論上講，用 純的丁二烯為橡膠核將得到一種理想的PVC抗沖擊改性劑，但是為了得到粉體 流動性良好的MBS樹脂，受傳統的凝聚-離心-干燥的后處理工藝制約，在橡膠 核內部大量使用了玻璃化溫度很高(高于100℃)的芳香族單體作為主要原料， 這既降低了丁二烯用量，使低溫增韌性能大打折扣，同時減少了MMA與其它丙 烯酸酯類組分用量，不可能賦予改性劑與基體樹脂優異的相容性，從而從另一 方面影響了抗沖擊性能的改善。其二，橡膠核相和殼的樹脂相比例，即核殼比 對產品性能影響很大，在抗沖改性中起增韌作用的是樹脂中的橡膠粒子。隨著 橡膠核相的含量的增加，誘發銀紋和剪切帶的應力集中點增加，可以消耗和吸收 的沖擊能量更多，對基體樹脂的抗沖改性效果更好。但當橡膠核含量超過一定 值后，由于殼層變薄，容易出現包裹不均勻的情況，造成橡膠核裸露，使粉體 出現結快現象，使的MBS樹脂與PVC樹脂不能均勻的混合，影響改性制品的沖 擊強度。其三，MBS改性劑樹脂的殼的組成對PVC制品的低溫增韌性影響很大。 要在PVC共混體系中使抗沖改性劑樹脂與PVC樹脂具有優良的相容性，必須保 證在具有核-殼結構的MBS樹脂中與PVC相接觸的殼中含有盡可能多的與PVC相 容性好的MMA樹脂，并且MBS殼中MMA的量越高越好。其四，目前國內、外絕 大部分廠家采用的單釜或多釜連續凝聚-離心脫水-氣流管-流化床(或旋流式) 干燥的傳統后處理工藝路線，決定了高橡膠含量、大粒徑的膠乳粒子在表觀密 度、流動性、篩分均勻性及外觀方面與基體樹脂均有較大差距，從而影響了混 合的均勻性，不利于制品綜合性能的改善。

因此，就PVC抗沖擊改性劑而言，制備PVC制品抗沖擊性能優異，并保持 了良好力學性能和加工塑化性的改性劑已逐漸成為本領域研究開發的熱點。