[發明專利]納米二氧化硅抗沖改性丙烯酸酯類高分子聚合物及其制法

無效

• 申請號: 201210514210.3
• 申請日: 2012-12-05
• 公開（公告）號: CN102964508A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 劉清祥;徐茂增;唐慎營
• 申請（專利權）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;C08F120/14;C08F2/44;C08K3/36;C08L33/12;C08L33/08
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 耿霞

技術領域

本發明涉及一種納米二氧化硅抗沖改性丙烯酸酯類高分子聚合物及其制備方法，屬于PVC加工助劑技術領域。

背景技術

現有技術中的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。

發明內容

本發明的目的是提供一種納米二氧化硅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，易于實施。

本發明提供的納米二氧化硅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，添加納米二氧化硅制成，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。

納米二氧化硅的粒徑優選20~50nm。納米二氧化硅用量為聚合單體總重量的0.1~2%。納米二氧化硅可以在聚合物中均勻分散，呈現小尺寸效應和表面效應，起到增強增韌作用，由此制備出的PVC型材抗沖性能高。

本發明提供的納米二氧化硅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）向反應釜中加入水，開啟攪拌，加入乳化劑、一段聚合單體，開啟加熱，當反應釜內溫度達到65~68℃，加入引發劑，反應；

（2）當反應釜內溫度開始上升時，開啟降溫水降溫，當溫度上升到頂點開始下降時，向釜內加入剩余的二段單體和納米二氧化硅；

（3）當溫度繼續下降到60~65℃時，關閉降溫水，待釜內溫度自然下降到45~48℃時，放料，干燥，得到粉末狀產品。

其中：

為了更好地調節溫度以及使反應更穩定，步驟（1）中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30~70：30~70，一段與乳化劑同時加入，二段與納米二氧化硅同時加入。

步驟（1）中攪拌轉速為60~75轉/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）中引發劑為過硫酸銨或過硫酸鈉，引發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。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

（1）采用納米二氧化硅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，且顆粒狀態流動性好，由此制備出的PVC型材抗沖性能高。

（2）本發明制備方法簡單易行，易于實施。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明做進一步說明。

實施例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，過硫酸銨1公斤，十二烷基磺酸鈉15公斤，納米二氧化硅（粒徑為30±5nm）1公斤。

制備方法：向搪玻璃反應釜中加入設定量的軟化水，開啟攪拌，攪拌轉速75轉/分鐘，加入乳化劑、480公斤聚合單體組合物，封閉反應釜，開啟加熱，當反應釜內溫度達到65℃時，加入引發劑，進行一段反應。當反應釜內溫度上升時，反應釜內聚合反應開始，此時開啟降溫水降溫。當溫度上升到約78℃，不再上升，且開始下降到70℃時，向釜內加入納米二氧化硅和剩520公斤二段單體組合物，進行二段反應，反應內溫度控制在80℃以下。反應完成后溫度下降，當下降到63℃時，關閉降溫水，待釜內溫度自然下降到45℃時，放料，干燥成為粉末狀的納米二氧化硅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，發現其特性粘度為11.7，以下簡稱改性劑A。

實施例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1公斤，十二烷基磺酸鈉15公斤，納米二氧化硅（粒徑為40±5nm）2公斤。