[發明專利]一種聚氯乙烯樹脂的多功能團的共價交聯改性方法

在審

• 申請號: 201711350111.5
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN108084317A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 張亞剛;王璐璐;吾滿江·艾力;尹兆明;楊秀玲;趙永祿;王雅玲;殷杰;郝濤;施彥彬
• 申請（專利權）人: 新疆工程學院
• 主分類號: C08F214/06
• 分類號: C08F214/06;C08F222/22;C08F212/34;C08F2/42
• 代理公司: 烏魯木齊中科新興專利事務所 65106
• 代理人: 李靜

本發明涉及一種聚氯乙烯樹脂的多功能團的共價交聯改性方法，該方法將氯乙烯，分散劑、交聯劑、引發劑、緩沖劑作為反應原料，通過對比交聯劑的加入量，得到含消光性能的PVC專用樹脂。本發明所述方法中選用交聯劑A、交聯劑B、交聯劑C的長鏈結構可以提高分子鏈的網狀結構，大分子的取向，排序的能力，減少交聯點對分子鏈的限制運動，使整個聚氯乙烯樹脂產品的網絡結構能均勻的承載負荷力，有一定的柔韌性，提高產品的拉伸強度和沖擊強度，采用該方法生產的消光聚氯乙烯專用樹脂，可以用于包裝、建材、車輛和家具等一些領域對消光聚氯乙烯樹脂的需要，同時也可以為交聯聚氯乙烯樹脂的應用提供更好的理論依據。

技術領域

本發明涉及一種聚氯乙烯樹脂的多功能團的共價交聯改性方法。

背景技術

聚氯乙烯，簡稱PVC，由氯乙烯在引發劑作用下聚合而成的熱塑性樹脂，是一種綜合性能優良、性價比較高的通用樹脂，其制品具有良好的力學性能、電性能、阻燃性、透明性、耐化學藥品性等而被廣泛應用于化學建材、電線電纜、包裝薄膜、汽車、電子等領域。根據應用范圍的不同，PVC樹脂可分為：通用型PVC樹脂、高聚合度PVC樹脂、交聯PVC樹脂。在最近幾十年中，PVC一直成為人們爭論的焦點，PVC對人體健康和環境的影響，從科學，技術和經濟等方面分析，存在著不同的觀點。國內外采用生命周期分析方法(Life CycleAssessment，簡稱LCA)[環境科學與技術，2010，33(5)，202-205]比較了PVC與其潛在的替代品(鋼鐵、鋼筋混凝土、紙張、聚烯烴塑料等),認為從其制造、使用、廢棄或回收再利用的整個生命周期內所消耗的總能量、環境負荷性、經濟性、用途適應性等各項指標，PVC是總能量消耗少、環境污染小、物美價廉、LCA評價最佳的節能型材料，而且在環境影響方面目前還沒有哪一種聚合物象PVC這樣經受住了全面徹底的環保檢驗，從生態環境負荷性上來說PVC也是一種比較理想的選擇。

隨著國民經濟的快速發展，中國已經成為全球最大的PVC生產國，但不是PVC強國，中國PVC樹脂有百余個品種，多為通用型，缺乏特色。國內生產特種樹脂的廠家主要有天津渤天化工、上海氯堿、杭州電化等，品種主要有氯醋共聚樹脂、高聚合度懸浮聚氯乙烯樹脂、消光PVC樹脂等；其方法是以PVC為基體樹脂，加入各種助劑進行改性，可獲得不同制品。PVC的改性大致可以分為化學改性和物理改性兩大類：其中化學改性增韌效果顯著，但難度較大，已工業化應用的成果較少，化學改性分為共聚合反應和大分子反應，大分子化學改性有氯化和交聯等；交聯是指在PVC樹脂制備或PVC加工過程中加入少量交聯劑或采用放射線進行輻射交聯，可以使PVC分子鏈間產生一定程度的交聯，從而提高PVC的拉伸強度(尤其是高溫下的拉伸強度)、尺度穩定性、耐熱性。物理改性因不涉及PVC分子結構的改變，比化學改性簡單易行；填充復合和共混是兩類最主要的物理改性方法。在眾多改性方法中，交聯是一種公認的改善PVC缺點并提高其力學性能的有效方法[[美]L.I.納斯.聚氯乙烯大全(第一卷)(韓寶仁,盧允文,譯.)[M].北京:化學工業出版社,1987]。

聚氯乙烯交聯有多種分類。按照交聯的發生時期區分，可以在樹脂合成過程中交聯、加工過程中交聯、加工后交聯、合成與加工過程相結合的交聯；按照聚合機理區分，有自由基交聯、離子交聯、縮合交聯；按交聯源區分，可分為輻射交聯和化學交聯；按加工應用區分,又可以分為熱可逆型交聯和非熱可逆型交聯；非可逆交聯方法所得到的均是熱固性的交聯PVC(非可逆交聯分為：輻射交聯，過氧化物交聯PVC，多巰基化合物交聯PVC，硅烷交聯PVC，化學微交聯PVC等)。化學交聯方法種類繁多，有將氯乙烯單體(VCM)與其他不飽和單體共聚后再使之交聯的；也有用PVC樹脂與一些可取代大分子鏈上C1原子的試劑反應，將制得的產物再進行交聯；也有將PVC樹脂脫氫后與不飽和單體進行接枝交聯的，而PVC共混體系的交聯也是人們研究的熱點之一。

目前聚氯乙烯的交聯劑多為二烯或多烯化合物，加入交聯劑是為了獲得較好耐熱變形性、耐溶劑性的制品，改進制品的力學和電氣性能。通過交聯改性可以使聚氯乙烯分子鏈產生適當的交聯，使聚合物具有聚氯乙烯和改性組分共同的綜合性能，交聯是提高熱塑性聚氯乙烯的拉伸強度、加工尺寸穩定性、回彈性、耐磨、耐熱、耐油和化學藥品性的重要改性方法。例如：