[發(fā)明專利]用作聚氯乙烯加工改性劑的共聚物及其低VOC制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711044521.7
• 申請(qǐng)日: 2017-10-31
• 公開（公告）號(hào): CN107722164A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張海瑜;劉春信;張振國(guó);王延剛;馮智剛;張中超;王厚福;焦淑元;劉海英
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東瑞豐高分子材料股份有限公司
• 主分類號(hào): C08F220/14
• 分類號(hào): C08F220/14;C08F220/18;C08F218/08;C08F212/08;C08F4/04;C08F4/34;C08F4/30;C08L27/06;C08L33/12;C08L31/04
• 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)明涉及一種用作聚氯乙烯加工改性劑的共聚物及其低VOC制備方法，屬于有機(jī)化工領(lǐng)域。

背景技術(shù)

PVC是一種性能優(yōu)良的通用型熱塑性塑料，是我國(guó)產(chǎn)量最大的塑料品種之一。PVC的加工成型性能較差，必須加入加工改性劑以改善其塑化加工性能。目前PVC用加工改性劑可以歸納為三大類：丙烯酸酯類加工改性劑、苯乙烯類加工改性劑、含無機(jī)填充料類加工改性劑。丙烯酸酯類加工改性劑是由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯為主要原材料采用乳液聚合而成的一類加工改性劑，其優(yōu)點(diǎn)為熔體強(qiáng)度高，具有優(yōu)異的加工性能，賦予制品良好的表面光潔度，能更好地保證PVC制品在生產(chǎn)過程中的穩(wěn)定性和實(shí)際應(yīng)用中的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性。苯乙烯類加工改性劑是以苯乙烯為主要原材料通過乳液聚合的工藝手段合成的一類加工助劑。含填充物類加工改性劑是由上述兩種加工改性劑為基礎(chǔ)料，再配以碳酸鈣、樹脂粉等填充物，從而降低產(chǎn)品價(jià)格的一類加工改性劑。該類產(chǎn)品的性能由填充物的份數(shù)來決定，由于產(chǎn)品中碳酸鈣的添加，使PVC制品的力學(xué)性能下降明顯，產(chǎn)品質(zhì)量無法保證。

目前，隨著PVC加工制品應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，上述三類加工改性劑在應(yīng)用過程中逐步顯露出各種缺點(diǎn)。例如，丙烯酸酯類加工改性劑熔體強(qiáng)度提高并且分子量增大之后，熔體流動(dòng)性下降、尺寸穩(wěn)定性難以控制，塑化時(shí)間延長(zhǎng)、脫模性下降，導(dǎo)致應(yīng)用過程中PVC制品各項(xiàng)性能指標(biāo)如制品密度、尺寸穩(wěn)定性等難以控制，只能通過加入內(nèi)外潤(rùn)滑劑來調(diào)整其塑化時(shí)間、流動(dòng)性。但是內(nèi)外潤(rùn)滑劑屬低分子量蠟或脂類，加入量過大會(huì)導(dǎo)致析出以及產(chǎn)品性能下降。同時(shí)由于原材料價(jià)格的居高不下，也使得丙烯酸酯類加工改性劑產(chǎn)品的價(jià)格較高，影響了該類改性劑的廣泛使用。苯乙烯類加工改性劑存在耐老化性能下降、塑化性能延遲、力學(xué)性能難以滿足產(chǎn)品需求、抗紫外線和抗老化性能一般、PVC制品使用過程中易變黃等不利因素，嚴(yán)重限制該類改性劑在戶外PVC制品、高檔PVC中的應(yīng)用。

一直以來，國(guó)內(nèi)外研究人員圍繞丙烯酸酯類、苯乙烯類加工改性劑做了大量的工作，并取得了一定的改進(jìn)。如通過改變加料方式、反應(yīng)溫度、丙烯酸酯類單體配比等控制丙烯酸酯類加工助劑的分子量來協(xié)調(diào)其加工性能與熔體強(qiáng)度，通過加入不同功能性基團(tuán)拓寬其特殊應(yīng)用領(lǐng)域等。但是，仍然沒有很好地解決目前傳統(tǒng)的PVC加工改性劑性能單一，在熔體高速擠出過程中出現(xiàn)熔體破裂、脫模性差、制品尺寸穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)，不能滿足市場(chǎng)需求。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種用作聚氯乙烯加工改性劑的共聚物，具有塑化時(shí)間快，熔體流動(dòng)性好的性能，并能有效改善聚氯乙烯制品的光潔度和耐候性。

同時(shí)，本發(fā)明還提供其低VOC制備方法，在反應(yīng)后期引入復(fù)合偶氮引發(fā)劑，提高產(chǎn)品收率和轉(zhuǎn)化率，降低VOC排放，適應(yīng)于聚氯乙烯制品的高速擠出過程，提高生產(chǎn)效率。

本發(fā)明所述的用作聚氯乙烯加工改性劑的共聚物，由下列重量份數(shù)的原料制成：

其中，甲基丙烯酸烷基酯、丙烯酸烷基酯、乙酸乙烯酯和乙烯類單體的質(zhì)量份數(shù)之和為100份；

引發(fā)劑A為過硫酸鉀、過硫酸銨、過氧化二苯甲酰、過氧化二異丙苯、過氧化苯甲酸特丁酯或過氧化二特丁酯中的一種或幾種；

引發(fā)劑B為復(fù)合偶氮類引發(fā)劑，所述的復(fù)合偶氮類引發(fā)劑由水溶性偶氮類引發(fā)劑和油溶性偶氮類引發(fā)劑組成。

所述的甲基丙烯酸烷基酯為烷基碳原子數(shù)為1-8的甲基丙烯酸烷基酯中的一種或幾種。

所述的丙烯酸烷基酯為烷基碳原子數(shù)為2-8的丙烯酸烷基酯中的一種或幾種。

乙酸乙烯酯的質(zhì)量份數(shù)為40-70份。

乙烯類單體為苯乙烯、甲基苯乙烯或氯苯乙烯中的一種或幾種。

乙烯類單體的質(zhì)量份數(shù)為0-10份。

表面活性劑為十二烷基硫酸鈉、十二烷基磺酸鈉或十二烷基苯磺酸鈉中的一種或幾種。

所述的水溶性偶氮類引發(fā)劑為2,2-偶氮雙(2-脒唑啉丙烷)鹽酸鹽、2,2'-偶氮(2-甲基丙基脒)二鹽酸鹽、偶氮二氰基戊酸、偶氮二異丙基咪唑啉或偶氮異丁氰基甲酰胺中的一種或幾種。

所述的油溶性偶氮類引發(fā)劑為偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈或偶氮二異戊腈中的一種或幾種。

所述的用作聚氯乙烯加工改性劑的共聚物的低VOC制備方法，包括以下步驟：

1)將100-300重量份的水加入到反應(yīng)裝置中；

2)將甲基丙烯酸烷基酯、丙烯酸烷基酯、乙酸乙烯酯和乙烯類單體混合均勻，得混合單體，將混合單體、表面活性劑和引發(fā)劑A分一次或2-7次加入到反應(yīng)裝置中；