[發明專利]一種增韌型塑化促進劑的制備方法、產品及應用

有效

• 申請號: 201410266582.8
• 申請日: 2014-06-16
• 公開（公告）號: CN104004140A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 倪念芳;郭愷晨;趙咪咪
• 申請（專利權）人: 四川梅塞爾科技有限公司
• 主分類號: C08F255/02
• 分類號: C08F255/02;C08F10/02;C08F8/22;C08L27/06;C08L51/06
• 代理公司: 成都頂峰專利事務所(普通合伙) 51224
• 代理人: 楊俊華

技術領域

本發明具體涉及一種增韌型塑化促進劑的制備方法，屬于功能高分子材料的制備領域。

背景技術

聚氯乙烯（PVC）是全球四大通用高分子材料之一。目前，其全球的產量在4000萬噸/年。其優異的力學性能、自熄性及相對低廉的價格已使其在玩具、鞋業、建筑、裝潢、農業、電線電纜等領域均有著廣泛應用。根據PVC中增塑劑用量的不同，我們將PVC分為硬質、半硬質及軟質PVC材料等。一般而言，隨著PVC中增塑劑用量的增加，PVC材料的強度、剛度及硬度將會明顯下降，但其伸長率及抗沖擊性能會有大幅度的提高，表明此類材料抗沖擊性能的提高是建立在犧牲其強度和剛度的基礎上的。

但是，人們往往希望PVC材料在具有優異強度、剛度的同時又兼具良好的抗沖擊性能，特別是低溫抗沖擊性能。目前常用的抗沖改性劑主要是具有核殼結構的丙烯酸酯接枝橡膠彈性體（ACR）及能在PVC基體中形成網絡結構的氯化聚乙烯(CPE)，即通過采用ACR或CPE對PVC進行加工改性即可使PVC在保證具有較高強度及剛度的同時兼具良好的抗沖擊性能。因此，此類ACR和CPE抗沖改性劑已被廣泛應用于硬質PVC型材、管材等加工領域。需要特別指出的是，ACR樹脂是一種兼具有抗沖擊改性和加工改性雙重功能的塑料助劑，它不僅能提高PVC制品的抗沖擊性能，而且可以明顯地改善樹脂的熔體流動性、熱變形性、耐候性及制品表面的光澤等，顯示出優異的綜合性能，是美國、歐洲、日本等發達國家和地區廣泛采用的PVC抗沖擊改性方式，而我國主要仍以CPE為主。其原因主要是ACR在生產時必須先聚合得到具有交聯結構的聚丁二烯類橡膠內核，然后將甲基丙烯酸甲酯等硬單體通過接枝聚合的方式接到橡膠粒子的表面而成為殼層。因此，ACR存在著生產工藝相對復雜、技術難度較大、成本高昂等缺陷，導致國內ACR產業生產技術不成熟，規模和質量水平不高。對于CPE類抗沖擊改性劑而言，雖然其價格相對低廉，但此類抗沖擊改性劑并不具備能改善PVC熔體流動性、熱變形性、耐候性能等這樣的優點。因此，其使用過程中一般還需要與一定量的ACR進行配合才能滿足實際要求。而且，在CPE生產過程中所產生的有毒有害氣體排放等環境問題也是需要我們解決的。

針對目前市面上上述兩種抗沖擊改性劑的不足，開發一種結合傳統ACR和CPE兩種特性的，并且價格適中、環境污染小、功能廣泛的新型抗沖擊改性加工助劑具有一定的實踐意義。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術不足而提出的一種增韌型塑化促進劑的制備方法，其特點是將聚乙烯氯化后形成的氯化聚氯乙烯作為主鏈，而將具有低玻璃化轉變溫度的丙烯酸酯類及含有端羥基的丙烯酸酯類共聚物作為側鏈，在引發劑的作用下，通過接枝聚合將側鏈接入主鏈上，再通過干燥制粒而獲得的增韌型塑化促進劑。

本發明通過下述技術方案實現：

一種增韌型塑化促進劑的制備方法，包括以下步驟：

（1）將聚乙烯粉在混料槽中與濃度為10%～30%的鹽酸配制成鹽酸想懸浮液，進入氯化釜，通入液氯進行氯化反應，但應溫度為80～120℃，反應時間為1～6小時，得主鏈懸浮液；該主鏈懸浮液的有效固體質量含量為20%～60%；

（2）將上述主鏈懸浮液與具有低玻璃化轉變溫度的丙烯酸酯類單體及含有端羥基的丙酸酯類單體按有效固體質量比30～70:30～70加入到球磨反應釜中混合均勻，然后加入引發劑，并在25～90℃的條件下進行懸浮接枝聚合反應，但應時間為0.5～8小時，得混合溶液；

（3）將上述混合溶液冷卻至25～40℃后，過濾、干燥制粒即得具有主鏈和側鏈結構的增韌型塑化促進劑。

上述聚乙烯粉為低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、線型低密度聚乙烯、茂金屬聚乙烯中的至少一種。

上述具有低玻璃化變溫度的丙烯酸酯類單體為丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸異辛酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯中的至少一種。

上述含有端羥基的丙酸酯類單體為丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯中的至少一種。

上述球磨反應釜所使用的球磨介質為不銹鋼球、氧化鋯球、三氧化二鋁球中的至少一種。

上述引發劑為過氧化月桂酰、二苯甲酮、過氧化苯甲酰、過氧化環己酮、過氧化甲乙酮、過氧化二異丙苯、過氧化二碳酸二環己酯中的至少一種。

本發明的制備方法制得的增韌型塑化促進劑。