[發明專利]一種復合型PVC加工改性助劑的制備方法

在審

• 申請號: 202110322127.5
• 申請日: 2021-03-25
• 公開（公告）號: CN113150462A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 林澤鵬;王詩偲;林華雄;王新波;陳金鵬;林俊
• 申請（專利權）人: 廣東鑫達新材料科技有限公司
• 主分類號: C08L27/06
• 分類號: C08L27/06;C08L51/06;C08L23/26;C08K5/098;C08K3/26;C08K3/24;C08K3/34;C08K5/54;C08F255/02;C08F222/06;C08F8/00;C08F110/02;C08F210/16
• 代理公司: 河源市華標知識產權代理事務所(普通合伙) 44670
• 代理人: 郝紅建;石其飛

本發明公開了一種復合型PVC加工改性助劑的制備方法，使用酸酐與PE裂解后產物進行接枝得到接枝產物，再將其與分散劑、偶聯劑以及對苯二甲酸鹽進行共混，得到復合型PVC加工改性助劑。本發明的制備方法簡單，采用接枝產物與其他材料機械共混的方式，避免了加工改性助劑在生產過程中出現分散不均的情況出現；酸酐與PE裂解后產物進行接枝反應后的產物，既對PVC基體起到了增強增韌的作用，又改善了材料與PVC基體的相容性，同時還具有潤滑性能；本發明制備的PVC加工改性助劑與傳統的抗沖改性劑相比，不僅具有相當的抗沖性能，還具有優良的熱穩定性以及低溫抗沖性，可消除各助劑添加相互抵觸造成的制品化學、物理性能下降的缺陷。

技術領域

本發明涉及PVC加工改性助劑技術領域，具體涉及一種復合型PVC加工改性助劑的制備方法。

背景技術

聚氯乙烯(PVC)是由氯乙烯(CH₂＝CHCl)聚合得到的一種無定形聚合物，分子中含有大量的氯原子，是一種強極性聚合物，分子間作用力很大，因而PVC剛性較大而韌性不足，是一種硬而脆的高聚物。且聚集態結構復雜，需加熱到一定的溫度才能顯示出塑性，粘流溫度T_f很高，甚至接近分解溫度，它的加工溫度和分解溫度比較接近，加工性能也較差，對剪切敏感、粘度大、熔體強度差、塑化性能較差。

目前，主要通過加入各種抗沖改性助劑以提高PVC制品的韌性。但傳統抗沖改性劑的添加,常常僅解提高了PVC制品的韌性，但由此而造成的不同功能助劑的添加相互抵觸的行為會引起制品出現例如拉伸強度下降等其他化學、物理性能下降等缺陷，這類問題至今未能得到完好的解決。由此極大地影響了聚氯乙烯材料的廣泛應用和聚氯乙烯塑料制品的使用成本和使用范圍。

常用的PVC抗沖改性劑可分為非預定彈性體型(NPDE)、預定彈性體型(PDE)和過渡型等三類。非預定彈性體型抗沖改性劑的典型代表是氯化聚乙烯(CPE)。對PVC的增韌作用機理為網絡增韌機理，加入到PVC制品中后，能夠在PVC初級粒子周圍能形成類似網絡結構或準網絡結構的連續相，能夠對中央的PVC粒子起到保護的作用。而預定彈性體型抗沖改性劑主要代表是具有核－殼結構的ACR和MBS。在與PVC混合后，這類共混材料具有明顯的“海－島”結構，即ACR或MBS的交聯橡膠相(核粒子)以分散的“島”形式分散在連續的PVC塑料相“海”中，橡膠相和塑料相通過ACR、MBS的殼層聚合物(一般與PVC有良好的相容性)而實現良好的界面結合。過渡型抗沖改性劑是特性界于預定彈性體型和非預定彈性體型之間的一類抗沖改性劑，它們在與PVC熔融加工過程中能保持其大部分形狀，但結構保持完善程度低于預定彈性體型抗沖改性劑，且相態結構和共混材料性能對加工條件的敏感性較大，ABS就是過渡性抗沖改性劑的代表品種。

現有技術中，在PVC管材、型材制品中，CPE是使用最多、最為廣泛的抗沖改性劑。對于用于PVC增韌的CPE，一般應選擇分子量較大、熔融黏度與PVC黏度接近的非結晶或微晶橡膠態型CPE，這樣在共混時才能在PVC相中形成類似網絡結構或準網絡結構的連續相，從而對PVC制品起到抗沖增韌的效果。但CPE在使用過程中，存在有一定的缺陷，對加工生產會帶來一定的負面影響，當CPE中含氯量較低時，與PVC的相容性將會變差，共混后會形成兩相結構；而當含氯量過高時，雖然與PVC相容性較好，但該共混體系的彈性降低，不利于增韌；當CPE與PVC共混時，CPE必須足量才能形成網狀結構，但隨著CPE添加量的逐漸增加，CPE分子結構中氯原子呈無規則分布，玻璃化溫度與結晶度均較低；且由于CPE與PVC相容性較好，部分分子滲透到PVC分子中，阻斷了PVC分子之間的結合，在外力下易使PVC分子變形或相互發生滑動位移，導致其共混體系的拉伸強度、維卡軟化點、彎曲彈性模量、耐熱性能等剛性指標相應下降；在PVC/CPE/環保鈣鋅穩定劑體系加工過程中，抗沖改性劑CPE的使用使得體系加工扭矩增大，產生大量加工剪切熱，且CPE自身熱穩定性較差，增韌效果會隨著溫度的升高有所降低；同時，對于綠色環保的可持續發展理念而言，CPE在生產制造的過程中會產生大量的稀HCl，將會對水體環境造成不可逆的污染；同時在生產過程中，需要使用到大量的石油基乙烯等作為原料，這將在PVC綠色產業發展的大背景下與之背道而馳，不符合綠色制造可持續循環的基本方針。