[發(fā)明專利]納米二氧化鈰抗沖改性丙烯酸酯類高分子聚合物及其制法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210514074.8
• 申請日: 2012-12-05
• 公開（公告）號: CN102964507A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉清祥;徐茂增;唐慎營
• 申請（專利權(quán)）人: 山東世拓高分子材料股份有限公司
• 主分類號: C08F220/14
• 分類號: C08F220/14;C08F220/18;C08F2/44;C08K3/22;C08L27/06;C08L33/12;C08L33/08
• 代理公司: 青島發(fā)思特專利商標(biāo)代理有限公司 37212
• 代理人: 耿霞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種納米二氧化鈰抗沖改性丙烯酸酯類高分子聚合物及其制備方法，屬于PVC加工助劑技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中的PVC加工助劑，一般常采用丙烯酸酯類線型高分子聚合物，是甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯共聚物，該共聚物顆粒狀態(tài)流動性一般、成本高。一般PVC樹脂約為7000~9000元/噸，甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯共聚物價格為20000~25000元/噸，此價位隨著石油價格改變而不斷變化，該助劑相對于PVC樹脂而言價格偏高，從而使得生產(chǎn)出的PVC制品的成本上升，此外采用此種共聚物制備出的PVC型材流動性和抗沖性能一般。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種納米二氧化鈰抗沖改性丙烯酸酯類高分子聚合物，用作PVC助劑，成本低，且顆粒狀態(tài)流動性好，由此制備出的PVC型材抗沖性能高；并提供一種其制備方法，制備方法簡單易行，易于實(shí)施。

本發(fā)明提供的納米二氧化鈰抗沖改性丙烯酸酯類高分子聚合物，在聚合單體聚合過程中，添加納米二氧化鈰制成，其中：聚合單體為甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯。

其中：

甲基丙烯酸甲酯與丙烯酸丁酯的重量比為1：0~3。

納米二氧化鈰的粒徑優(yōu)選20~100nm。納米二氧化鈰用量為聚合單體總重量的0.5~5%。納米二氧化鈰可以在聚合物中均勻分散，呈現(xiàn)小尺寸效應(yīng)和表面效應(yīng)，起到增強(qiáng)增韌作用，提高聚合物的抗沖擊性能，由此制備出的PVC型材抗沖性能高。

本發(fā)明提供的納米二氧化鈰抗沖改性丙烯酸酯類高分子聚合物的制備方法，包括以下步驟：

（1）向反應(yīng)釜中加入水，開啟攪拌，加入乳化劑、聚合單體，開啟加熱，當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)溫度達(dá)到65~68℃，加入引發(fā)劑，反應(yīng)；

（2）當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)溫度開始上升時，開啟降溫水降溫，當(dāng)溫度上升到頂點(diǎn)開始下降時，向釜內(nèi)加入納米二氧化鈰；

（3）當(dāng)溫度繼續(xù)下降到60~65℃時，關(guān)閉降溫水，待釜內(nèi)溫度自然下降到45~48℃時，放料，干燥，得到粉末狀產(chǎn)品。

其中：

為了更好地調(diào)節(jié)溫度以及使反應(yīng)更穩(wěn)定，步驟（1）中所述的聚合單體分兩段或多段加入，分兩段加入時，一段與兩段的重量比為30~50：50~70，一段與乳化劑同時加入，二段與納米二氧化鈰同時加入。

步驟（1）中攪拌轉(zhuǎn)速為60~75轉(zhuǎn)/分鐘。

步驟（1）中乳化劑為十二烷基磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉或OP-10，乳化劑用量為聚合單體總重量的0.1~3.6%。

步驟（1）中引發(fā)劑為過硫酸鈉或過硫酸銨，引發(fā)劑用量為聚合單體總重量的0.05~0.5%。

步驟（1）中水的用量為聚合單體總重量的1.3~1.6倍。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）采用納米二氧化鈰抗沖改性丙烯酸酯類高分子聚合物，即加工型丙烯酸酯類線性高分子聚合物，該丙烯酸酯類聚合物成本低，且顆粒狀態(tài)流動性好，由此制備出的PVC型材抗沖性能高。

（2）本發(fā)明制備方法簡單易行，易于實(shí)施。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

實(shí)施例1

原料：軟化水1500公斤，600公斤甲基丙烯酸甲酯和400公斤丙烯酸丁酯均勻混合成的聚合單體組合物1000公斤，過硫酸鈉1公斤，十二烷基磺酸鈉15公斤，納米二氧化鈰（粒徑為20±5nm）5公斤。

制備方法：向搪玻璃反應(yīng)釜中加入設(shè)定量的軟化水，開啟攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速75轉(zhuǎn)/分鐘，加入乳化劑、480公斤聚合單體組合物，封閉反應(yīng)釜，開啟加熱，當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)溫度達(dá)到65℃時，加入引發(fā)劑，進(jìn)行一段反應(yīng)。當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)溫度上升時，反應(yīng)釜內(nèi)聚合反應(yīng)開始，此時開啟降溫水降溫。當(dāng)溫度上升到約78℃，不再上升，且開始下降到70℃時，向釜內(nèi)加入納米二氧化鈰和520公斤二段單體組合物，進(jìn)行二段反應(yīng)，反應(yīng)內(nèi)溫度控制在80℃以下。反應(yīng)完成后溫度下降，當(dāng)下降到63℃時，關(guān)閉降溫水，待釜內(nèi)溫度自然下降到45℃時，放料，干燥成為粉末狀的納米二氧化鈰抗沖改性丙烯酸酯類高分子聚合物A。以氯仿為溶劑，在25±0.1℃溫度下測量，發(fā)現(xiàn)其特性粘度為11.6，以下簡稱改性劑A。

實(shí)施例2

原料：軟化水1500公斤，甲基丙烯酸甲酯600公斤，丙烯酸丁酯400公斤，過硫酸銨0.5公斤，十二烷基硫酸鈉15公斤，納米二氧化鈰（粒徑為30±5nm）10公斤。