[發明專利]一種發泡PVC木塑復合材料用發泡調節劑的制備方法

無效

• 申請號: 201410241705.2
• 申請日: 2014-06-04
• 公開（公告）號: CN103980413A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 王勇
• 申請（專利權）人: 隨州市晶輝高分子材料有限公司
• 主分類號: C08F220/14
• 分類號: C08F220/14;C08F220/18;C08F4/40;C08F2/26
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技術領域

本發明涉及到發泡PVC木塑復合材料領域，是一種發泡PVC木塑復合材料用發泡調節劑的制備方法。

背景技術

PVC木塑復合材料是指利用聚氯乙烯，與木粉、稻殼、竹粉等植物纖維混合成新的木質材料。該復合材料利用木粉等農林廢棄物,經濟環保；在包裝、承重等領域可以代替木材使用,在建筑、裝飾和汽車領域有發展優勢；隨著PVC消費領域的拓展,?PVC木塑復合材料具有潛在的、更廣泛的應用領域。但是，由于親水性的木纖維和疏水性的塑料之間的粘結力小,導致制品的力學強度降低,與未填充PVC塑料相比,?PVC木塑復合材料的拉伸強度和彎曲強度要小。此外,PVC木塑復合材料較未填充植物纖維的塑料脆性大，沖擊強度也相應降低，而且其密度一般比純塑料和木材要高，這主要是由于木纖維在加工過程中被壓縮致密所致。目前,?PVC木塑復合材料制品的性能,特別是當用于承受沖擊或加載結構的工業場合的應用還存在諸多問題。

針對以上問題，采用低發泡技術可以降低PVC木塑材料的表觀密度,同時改善沖擊性能。實驗發現在木粉/PVC?共混體系中加入發泡劑可以提高復合材料的拉伸、沖擊強度，改善了材料的外觀及加工性能。通過SEM?發現，發泡劑的引入增強了木粉和PVC之間的界面黏接性。而發泡調節劑的加入與發泡劑共同作用，可以進一步改善復合材料的機械性能、加工性及外觀，對?PVC基木塑復合材料均具有較好的增韌效果。

PVC發泡調節劑是一種丙烯酸酯類加工助劑，由丙烯酸酯類單體經多段乳液聚合而得,具有多層結構的超高分子量聚合物,且與聚氯乙烯相容性好，可以促進聚氯乙烯的塑化、熔融，提高發泡體的強度及延展性，使發泡過程穩定、可控，從而得到泡孔結構均勻、細小、獨立性好，密度較低的發泡產品，并廣泛用于PVC發泡制品。在PVC發泡制品中，加入超高分子量發泡調節劑：一是可以促進PVC的塑化；二是可以提高PVC發泡物料的熔體強度，防止氣泡的合并，以得到均勻發泡的制品；三是可以保證熔體具有良好的流動性，以得到外觀良好的制品。在PVC發泡片材擠出過程中，碰到的問題基本可以歸為四類，一是穩定性問題；二是熔體強度問題；三是潤滑問題；四是分散問題。而丙烯酸酯類加工助劑有促進PVC熔融，提高表面光潔度，改善熔體的彈性，增強熔體的伸長率和強度的作用。有利于包覆氣泡，防止泡孔塌陷。

目前，發泡調節劑的合成路線主要有三條：甲基丙烯酸甲酯與丙烯酸酯的乳液聚合路線，甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯與丙烯酸酯的乳液聚合路線，苯乙烯與丙烯腈的乳液聚合路線。但是國內外所研究的聚合物多為線性鏈結構，難以避免泡孔結構不均勻和泡孔坍塌的缺點，而且制備高分子量(高粘度)?聚丙烯酸酯的方法在大工業實際批量生產一次性投料時,因反應放熱迅速，無法控制反應溫度,造成爆釜凝膠現象,另聚合溫度過低還降低了生產效率。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于發泡PVC木塑復合材料的發泡調節劑的制備方法,?該發泡調節劑由甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯單體乳液共聚獲得。

為了實現上述目的，本發明的技術方案是：一種發泡PVC木塑復合材料用發泡調節劑的制備方法，其特征在于它包括如下步驟：

按共聚單體、去離子水、乳化劑的質量比為1.0:0.5-1.0：0.02-0.05稱取物料，加入裝有攪拌器、冷凝管、溫度計和恒壓漏斗的四口燒瓶中，在室溫下充分攪拌一小時后得到種子乳液；按共聚單體、氧化劑、還原劑的質量比為1:0.015-0.005:0.015-0.005稱取物料，配置成質量分數為百分之一的引發劑水溶液；稱取1/3量的種子乳液，向其中加入與共聚單體質量比1:1的去離子水和1：0.01的乳化劑，加熱攪拌，升溫到65℃-70℃，待溫度穩定后向乳液中加入分別加入1/2量的氧化劑和還原劑水溶液，再加入占單體總量百萬分之五的金屬離子絡合劑；待乳液出現藍光后開始滴加剩余2/3量的種子乳液，并降低加熱套溫度至60℃-65℃，并每隔半小時加入等量的引發劑，分五次加完，保持溫度不變反應一小時后升溫至70℃-80℃反應半小時；將所得乳液置于零下20℃條件下冷凍12h進行破乳，然后將破乳后所的固體粉末抽濾烘干。

所述的共聚單體為甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯，二者質量比為1:1-4:1。

所述的乳化劑為十二烷基硫酸鈉，氧化劑為過硫酸鉀，還原劑為亞硫酸氫鈉，金屬離子絡合劑為硫酸亞鐵和硫酸銅。