一种高增韧的氯乙烯接枝共聚物及其制备方法

文档序号:8244351阅读:528来源:国知局
一种高增韧的氯乙烯接枝共聚物及其制备方法
【技术领域】
[0001] 一种高增韧的氯乙烯接枝共聚物及其制备方法,属于高分子材料技术领域,具体 涉及一种由丙烯酸酯聚合物增韧的氯乙烯接枝聚合物。
【背景技术】
[0002] 聚氯乙烯树脂制成品价格低廉,并且具有良好的加工性能、机械性能和化学上的 稳定性,广泛应用于日常生活和工业生产领域中。由于聚氯乙烯树脂本身脆性较大,需要提 高其强度及韧性。
[0003] 为改善树脂的强度和韧性,诸多方法被提出来,其中主要有物理混合方法和化学 改性方法。物理改性方法包括在聚氯乙烯树脂加工过程中向聚氯乙烯树脂当中加入抗冲击 改性剂如MBS (甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物)树脂、抗冲击ACR (丙烯酸 酯类)树脂、CPE(氯化聚乙烯)树脂以及其他补强剂成分等,这些对聚氯乙烯树脂进行增强 的成分需要在加工过程中分散到基体树脂中,因而受到加工配方、温度条件、混合条件等多 种因素的影响,机械性能稳定性不能得到很好的保证,并且在制造这些增强剂时使用了促 进分散和提高与基体树脂粘结力的成分,影响了抗冲击改性效果、增加了制造成本。
[0004] 为改善聚氯乙烯树脂产品的抗冲击性能,提高机械性能指标和产品质量稳定 性,对聚氯乙烯树脂的化学改性方法被提出来,其中包括将具有橡胶成分的丁二烯系或 丙烯酸酯类胶乳粒子经过接枝上丙烯酸酯类的聚合物后与氯乙烯进行共聚,如中国专利 CN101775105B提出的方法,即将氯乙烯与"核芯"为低度交联的丙烯酸酯类橡胶聚合物和 "壳"为具有较高玻璃化温度的聚合物的聚丙烯酸酯乳胶粒子进行共聚,从而制得可直接使 用的聚氯乙烯树脂。由于该工艺中作为抗冲改性组分的丙烯酸酯橡胶聚合物中核芯聚合物 接枝(甲基)丙烯酸酯的接枝率不足,所生产的PVC树脂产品力学性能较低,并且工艺中采用 了乳液聚合工艺以及喷雾干燥等回收方法,最终产品中化学杂质较多,介电性能会较差,限 制了使用范围。中国专利CN1043427C中提到了一种二步法制备抗冲击聚丙烯酸酯/氯乙 烯接枝共聚物的方法,第一步先合成由丙烯酸酯与含有两个非共轭双键的可交联单体共聚 制成丙烯酸酯水乳液,第二步再与氯乙烯进行悬浮接枝共聚,从而制备出抗冲击性能的树 月旨。该发明中,含有两个非共轭双键的可交联单体与丙烯酸酯共聚时形成了均相结构,同时 可交联单体保证丙烯酸酯橡胶相具有一定凝胶含量,作为与氯乙烯进行共聚的原料,胶乳 粒子表面所提供的氯乙烯接枝活性点明显不足,因而与氯乙烯共聚得到的树脂产品的抗冲 击强度等机械性能不能充分反映出丙烯酸酯橡胶相能够提供的最大贡献。

【发明内容】

[0005] 本发明要解决的技术问题是:克服现有技术的不足,提供一种抗冲击强度、韧性好 的一种高增韧的氯乙烯接枝共聚物及其制备方法。针对丙烯酸酯橡胶相接枝氯乙烯单体过 程中丙烯酸酯橡胶相接枝活性点不足的问题,提供一种核壳结构的丙烯酸酯橡胶胶乳制备 氯乙烯接枝共聚物树脂的方法。
[0006] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:该高增韧的氯乙烯接枝共聚物,其 特征在于:由质量分数9(Γ99%的氯乙烯与1~10%的丙烯酸酯橡胶胶乳共聚形成; 所述丙烯酸酯橡胶胶乳为由质量分数95. (Γ99. 0%的核芯和质量分数I. (Γ5. 0%的壳层 组成的核壳结构,所述核芯由质量分数〇. 5~5. 0%的核芯可交联单体与质量分数95~99. 5% 丙烯酸酯单体均相交联而成,所述的壳层由壳层可交联单体在核芯的表面聚合而成;所述 的可交联单体含有两个或两个以上非共轭双键; 所述的丙烯酸酯单体为玻璃化温度低于_20°C的烷基链含2~10个碳原子的丙 烯酸烷基酯的一种、两种或两种以上混合物;所述的丙烯酸酯橡胶胶乳的平均粒径为 0. 08?0. 50 μ m。
[0007] 优选的,所述的丙烯酸酯橡胶胶乳的平均粒径为0. 1(Γ〇. 30 μ m。
[0008] 所述的丙烯酸酯单体为丙烯酸丁酯。
[0009] 优选的,所述的丙烯酸酯单体为78~100%丙烯酸丁酯与(Γ22%的丙烯酸乙酯、丙烯 酸正丙酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸芳基酯或丙烯酸多醚酯的混合物。且这 几种丙烯酸烷基酯与丙烯酸丁酯的相容性更好,与所选的独立共聚的可交联单体聚合时能 促进反应相均匀,形成适合的均相交联结构。
[0010] 所述核芯可交联单体为二乙烯基苯,乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基 丙烯酸酯、甲基丙烯酸烯丙酯、丙烯酸烯丙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、三聚氰酸三烯丙酯的 一种、两种或两种以上任意比例的混合物。
[0011] 二乙烯基苯,多元酯化合物类的乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯 酸酯,不饱和羧酸类的可交联单体:甲基丙烯酸烯丙酯、丙烯酸烯丙酯,二烯丙基和三烯丙 基类:邻苯二甲酸二烯丙酯、三聚氰酸三烯丙酯,交联单体可以同类单独使用或不同种类配 合使用。参加共聚的可交联单体需与丙烯酸酯进行共聚,对丙烯酸酯适应性好,又能保留在 表面足够的活性接枝点。
[0012] 所述壳层可交联单体为甲基丙烯酸烯丙酯、苯二甲酸二烯丙酯或马来酸二烯丙 酯。独立共聚的可交联单体与均相交联的聚合物胶乳表面的双键活性点聚合形成壳层,既 要为胶乳提供足够的双键活性点,又要与接枝共聚的氯乙烯单体有足够的相容性。
[0013] 一种上述的高增韧的氯乙烯接枝共聚物的制备方法,其特征在于:接枝共聚分为 两个阶段,第一阶段是制备具有核壳结构的表面富含不饱和双键活性接枝点的丙烯酸酯橡 胶胶乳,首先通过乳液聚合将丙烯酸酯单体与含有两个或两个以上非共轭双键的核芯可交 联单体共聚制备均相交联的聚合物胶乳作为核芯,再在聚合物胶乳的粒子表面上通过壳体 可交联单体聚合形成壳层;第二阶段是将表面富含不饱和双键活性接枝点的丙烯酸酯橡胶 胶乳与氯乙烯进行接枝共聚。
[0014] 所述制备具有核壳结构的表面富含不饱和双键活性接枝点的丙烯酸酯橡胶胶乳 的具体方法为: 1) 向配有回流冷凝器的反应釜中加入10(Γ500重量份脱盐水、0. 5飞.0重量份核芯可 交联单体、9(Γ99. 5重量份丙烯酸酯单体和其它助剂进行搅拌,升温至68~72°C,同时向釜 内吹入氮气,置换其中的氧气,并保温10分钟,然后加入引发剂开始聚合,反应2小时后,制 得内部均相交联的丙烯酸酯橡胶胶乳核芯; 2) 聚合物胶乳的粒子表面聚合:向反应釜中加入I. (Γ5. 0重量份壳体可交联单体、弓丨 发剂、脱盐水,连续反应1小时,检测单体最终转化率到达99. 5%后,胶乳固含量为1(Γ50%, 制得表面富含不饱和活性双键的具有核壳结构的丙烯酸酯橡胶胶乳。
[0015] 优选的,所述制备具有核壳结构的表面富含不饱和双键活性接枝点的丙烯酸酯橡 胶胶乳的具体方法为: 1) 合成种子胶乳:向配有回流冷凝器的反应釜中加入ΚΚΓ500重量份脱盐水和其它助 剂进行搅拌,将〇. 5~5. 0重量份核芯可交联单体和9(Γ99. 5重量份丙烯酸酯单体混合,取混 合物的l/2(Tl/3加入反应釜中,升温至6
当前第1页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1