[發明專利]一種高強度聚氯乙烯樹脂及其制備方法

在審

• 申請號: 201810643669.0
• 申請日: 2018-06-21
• 公開（公告）號: CN108752515A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 徐紅軍
• 申請（專利權）人: 江蘇新匯烽塑膠有限公司
• 主分類號: C08F214/06
• 分類號: C08F214/06;C08F212/36;C08F222/14;C08F2/44;C08K5/544;C08K3/34;C08K3/38
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本發明提供了一種高強度聚氯乙烯樹脂及其制備方法，具有較高的拉伸強度、彎曲強度、懸臂梁沖擊強度和斷裂伸長率，產品的整體強度高。將分散劑溶于去離子水中，然后加入引發劑和氯乙烯單體，均勻分散后轉移至聚合釜中，加入交聯劑，加熱至45～48℃進行聚合反應，氯乙烯單體轉化率達到35～40%時，加入交聯劑，以1～2℃/分鐘的升溫速率升溫至55～58℃，氯乙烯單體轉化率達到70～80%時，加入硅烷偶聯劑、改性助劑和交聯劑，以12～15℃/分鐘的升溫速率升溫至75～80℃，直至氯乙烯單體轉化率達到95%，結束聚合反應，回收未反應單體，所得漿液離心、干燥即得一種高強度聚氯乙烯樹脂。

技術領域

本發明涉及樹脂制備技術領域，特別是涉及一種高強度聚氯乙烯樹脂及其制備方法。

背景技術

聚氯乙烯樹脂是一種非常常見的塑料品種，被廣泛應用于建筑、農業、化工等領域；聚氯乙烯的全球使用量在各種合成材料中高居第二，可以加入其他成分獲得耐熱性、韌性和延展性等，應用范圍廣；

世界上聚氯乙烯PVC生產的聚合工藝主要有五種，即懸浮法、乳液法、本體法、微懸浮和溶液聚合工藝；其中懸浮聚合工藝一直是工業生產的主要工藝，絕大多數均聚及共聚產品都是采用懸浮聚合工藝；具體來說，將氯乙烯單體單獨地或者與可共聚的共聚單體一起與乳化劑、緩沖劑和聚合引發劑混合，并對該混合物進行微懸浮聚合、乳液聚合、種子聚合等以制備聚氯乙烯樹脂乳膠，干燥該乳膠，即可以微粒的形式獲得聚氯乙烯樹脂；

聚氯乙烯分子中含有大量氯原子，分子極性較大，分子間作用力較強，大分子的斂集程度高，所以聚氯乙烯的拉伸強度、壓縮強度較高，而沖擊強度、斷裂伸長率較小，整體強度還有很大的改善空間。

發明內容

本發明的目的就是要提供一種高強度聚氯乙烯樹脂及其制備方法，具有較高的拉伸強度、彎曲強度、懸臂梁沖擊強度和斷裂伸長率，產品的整體強度高；

為實現上述目的，本發明是通過如下方案實現的：

一種高強度聚氯乙烯樹脂的制備方法，將1～3重量份的分散劑溶于70～80重量份的去離子水中，然后加入0.001～1重量份的引發劑和100重量份的氯乙烯單體，均勻分散后轉移至聚合釜中，加入0.5～0.8重量份的交聯劑，加熱至45～48℃進行聚合反應，氯乙烯單體轉化率達到35～40%時，加入0.08～0.1重量份的交聯劑，以1～2℃/分鐘的升溫速率升溫至55～58℃進行聚合反應，氯乙烯單體轉化率達到70～80%時，加入0.5～0.8重量份的硅烷偶聯劑、2～3重量份的改性助劑和0.2～0.3重量份的交聯劑，以12～15℃/分鐘的升溫速率升溫至75～80℃進行聚合反應，直至氯乙烯單體轉化率達到95%，結束聚合反應，回收未反應單體，所得漿液離心、干燥即得一種高強度聚氯乙烯樹脂；其中，改性助劑是通過以下方法制備得到的：將巖棉和納米微晶纖維素加入羥基硅油中，超聲處理1～3小時，加入聚丙烯酸鈉，升溫至70～80℃，保溫20～30分鐘，接著加入硅烷偶聯劑、聚乙烯醇縮丁醛和氟硼酸鈉，以1～2℃/分鐘的升溫速率升溫至100～110℃，保溫30～40分鐘，自然冷卻至室溫（25℃）即得；

優選的，巖棉、納米微晶纖維素、羥基硅油、聚丙烯酸鈉、硅烷偶聯劑、聚乙烯醇縮丁醛和氟硼酸鈉的質量比為1：0.5～0.8：20～30：0.01～1：0.2～0.3：2～3：2～3；

優選的，巖棉在使用前利用混合液浸泡處理0.5～1小時，混合液是由質量濃度10%的硝酸溶液和質量濃度5%的草酸銨溶液以體積比1:1混合而得；巖棉浸泡處理后可更好地分散于改性助劑制備體系中，提高改性助劑的增強性能；

優選的，所述分散劑為聚乙烯醇與羥丙基甲基纖維素的混合物，兩者質量比為1:0.3～0.5，其中，聚乙烯醇的醇解度為70～72mol%，羥丙基甲基纖維素的羥丙基取代度為0.1～0.2，含量為8～10%，甲基取代度為1～2，含量為20～25%；