本发明专利技术涉及一种以聚(苯乙烯-co-丙烯腈)-聚氯乙烯嵌段共聚物(SAN-b-PVC)为相容剂的ABS/PVC共混合金的制备方法。首先采用活性自由基聚合方法制备SAN-b-PVC，再将PVC树脂、ABS树脂、SAN-b-PVC共聚物、热稳定剂和润滑剂等高速混合、双辊混炼或挤出加工、切粒得到ABS/PVC共混合金。采用本发明专利技术方法制备的ABS/PVC共混合金具有抗冲强度高、热稳定和阻燃性能好等优点，可以制备管材、汽车内饰面板、仪表和仪器外壳等。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子材料
，尤其涉及一种ABS/PVC共混合金的制备方法。
技术介绍
ABS树脂是指聚丁二烯橡胶与苯乙烯、丙烯腈生成的接枝共聚物和苯乙烯-丙烯 腈无规共聚物（SAN)的混合物，其中聚丁二烯为分散相，SAN为连续相。ABS树脂具有卓越 的物理、机械性能，如韧性、刚性、加工流动性、耐化学药品性和尺寸稳定性等，是一种通用 工程塑料，广泛应用于建筑工程、机械工业、汽车工业、电子电器工业、仪器仪表行业等。 聚氯乙烯（PVC)塑料是以PVC树脂为基本原料，与稳定剂、润滑剂等多种助剂混 合，经塑化成型而成。根据增塑剂添加与否和添加量的多少，PVC塑料可以制成硬制品、半 硬制品和软制品。PVC具有阻燃、耐磨、耐化学腐蚀、电绝缘性好、综合力学性能较好等特点， 是性价比高的通用高分子材料之一。 近年来，世界各国对家用电器、建筑材料等产品的阻燃性能的要求日益提高，而大 量用于这类产品的ABS本身不能阻燃。为了提高ABS的阻燃性，通常采用添加无机或有机阻 燃剂改性的方法，如专利技术人为王崇高的专利（申请号200510125571. 9)报道了由ABS树脂、 三氧化二锑、十溴联苯醚、氢氧化铝（经偶联处理）、抗氧剂、磷酸三甲苯酯、氯化聚乙烯、 PVC等组成的阻燃ABS生产配方及其制作方法，其中氯化聚乙烯和PVC的质量比都为3%~ 10%，因此阻燃性能的提高主要依靠小分子无机阻燃剂和有机阻燃剂，为了达到较好阻燃 效果所需添加的阻燃剂量往往较大，这不仅增加制品成本，而且造成制品力学性能的下降。 在不添加小分子无机阻燃剂和/或有机阻燃剂的情况下要获得阻燃性能良好的 ABS，可以采用ABS与PVC共混的方法，得到具有优良阻燃性能和力学性能的ABS/PVC合金， 可替代ABS应用。ABS树脂含有侧苯基、氰基和不饱和双键，与PVC有一定的相容性。在该 共混体系中PVC与SAN树脂相的相互作用和界面情况是影响相容性的重要因素。PVC与SAN 的相容性又受到SAN中丙烯腈（AN)含量的影响，AN含量过高或过低均易导致相容性降低， 其中AN含量为12 %~26 %的SAN可以与PVC达到较好的混合效果。当PVC与ABS混合良 好时，共混体系具有与ABS树脂一样的"海-岛"结构，其中PVC和SAN为共同连续相，聚丁 二烯橡胶为分散相，这种相态结构使得共混物具有较好的韧性，抗冲击强度高。 为了最大程度地改善ABS与PVC的相容性和共混合金的力学等性能，通常要在ABS 与PVC共混过程中加入适宜的相容剂。ABS和PVC的相容剂主要包括氯化聚乙烯（CPE)、 丙烯酸酯类聚合物（ACR)、MBS、聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯嵌段共聚物（SBS)等。申 屠宝卿等（中国塑料，1997, 11(1) :31_33)采用a-甲基苯乙烯-苯乙烯-丙烯腈共聚物 (a-SAN)为ABS/PVC的相容剂，通过研宄a-SAN用量对ABS/PVC共混合金力学性能的影响 发现a-SAN用量为5%时共混材料的综合性能最佳。朱伟平以SAN接枝甲基丙烯酸甲酯共 聚物（代号YW)为ABS/PVC共混合金的相容剂，发现加入YW相容剂的ABS/PVC合金的抗冲 强度虽小于以CPE为相容剂的ABS/PVC合金（CPE本身具有一定的韧性，也是PVC的抗冲改 性剂），但拉伸和弯曲强度、拉伸和弯曲模量均大于以CPE为相容剂的ABS/PVC。 本专利技术提出了以聚（苯乙烯-co-丙烯腈）_聚氯乙烯嵌段共聚物（SAN-b-PVC)为 相容剂的ABS/PVC共混合金的制备方法，由于SAN-b-PVC同时含SAN和PVC链段，分别与 ABS/PVC合金中的PVC和SAN组分的结构一致，因此对ABS和PVC有很好的增容作用，能有 效促进ABS和PVC的混溶，形成组成均匀的SAN/PVC连续相，并使聚丁二烯橡胶均匀分散在 连续相中，发挥此其对合金的增韧作用。由于SAN-b-PVC相容剂的存在，可以在提高PVC质 量分率的前提下，仍保持ABS和PVC之间的良好相容性和共混合金良好的力学性能，而PVC 质量分率的提高，能够更好发挥PVC对ABS的阻燃改性作用。
技术实现思路
本专利技术提出了一种以SAN-b-PVC为相容剂的ABS/PVC共混合金的制备方法，其特 征在于，方法的步骤为： (1)将1. 5克十二烷基硫酸钠溶解在200克去离子水中，加入2克十六-十八混 合醇，升温到75°C，搅拌1小时溶解，降至室温；加入75克苯乙烯和25克丙烯腈单体、0. 50 克三碘甲烷引发剂，高速剪切或超声分散形成单体均化液，将均化液加入到反应釜中，升温 至30~35 °C，加入0. 45克碳酸氢钠pH调节剂、2. 0克连二亚硫酸钠催化剂，搅拌反应5小 时，得到活性SAN乳液；然后加入100克氯乙烯单体，并补加2. 0克连二亚硫酸钠催化剂， 在35~40°C继续反应至体系压力下降0. 05MPa，排除未反应单体，凝聚、分离、干燥得到 SAN-b-PVC〇 (2)将100份PVC树脂、20~40份以上SAN-b-PVC、1. 0~3. 0份热稳定剂、0? 5~ 1. 5份润滑剂高速混合，双辊混炼或挤出加工、切粒得到改性PVC粒料。 (3)将60~80份ABS粒料、40~20份改性PVC粒料混合，双辊混炼或挤出加工 得到ABS/PVC共混合金。 其中SAN-b-PVC采用活性自由基聚合方法制备，更具体的是采用单电子转移 (SET)活性自由基聚合方法制备。采用活性自由基方法可有效控制聚合物的结构，聚合物分 子量基本随单体转化率（反应单体的量）的增加而增加，聚合物分子量分布窄，并具有继续 引发聚合的能力，因此可通过改变单体类型得到嵌段共聚物。能用于苯乙烯和丙烯腈的活 性自由基聚合方法较多，包括原子转移自由基聚合（ATRP)、可逆加成-断裂链转移（ATRP)、 碘转移聚合等，但氯乙烯聚合具有向单体链转移显著、形成的PVC热稳定性差等问题，适用 的活性自由基聚合方法并不多，本专利技术采用的单电子转移聚合是少数适合氯乙烯的活性自 由基聚合方法之一，它是以烷基碘化合物为引发剂，以连二亚硫酸钠、单价铜化合物或铜 为催化剂的活性自由基聚合方法。本专利技术采用三碘甲烷为引发剂，其用量为单体质量的 0. 5%，连二亚硫酸钠为催化剂，其用量为单体质量的2%。由于三碘甲烷亲油，而连二亚硫 酸钠水溶，为了提高水相连二亚硫酸钠分解产生的自由基进入油相，并与三碘甲烷通过单 电子转移形成初级自由基，引发聚合，本专利技术采用细乳液聚合方法进行SAN-b-PVC的合成。 具体如下，先将十二烷基硫酸钠主乳化剂和多元醇助乳化剂水中溶解形成乳化液，再通过 乳化液与单体的高剪切或超声分散，形成苯乙烯和丙烯腈混合单体的细乳化液，单体以微 小液滴形成存在，三碘甲烷均匀分散在单体微液滴中，当体系升温至反应设定温度下，加入 碳酸氢钠pH调节剂和连二亚硫酸钠催化剂，开始聚合。由于单体液滴的尺寸小，比表面积 大，水相连二亚硫酸钠分解产生的自由基易扩散进入单体液滴并与三碘甲烷更快发生单电 子转移形成自由基，因此可提高聚合速率。为了形成稳定、液滴尺寸较小的单体细乳化液， 十二烷基硫酸钠的用量为初始单体质量的1. 5%，多元醇采用十六-十八醇，其用量为初始 单体质量的2本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种以聚(苯乙烯‑co‑丙烯腈)‑聚氯乙烯嵌段共聚物(SAN‑b‑PVC)为相容剂的ABS/PVC共混合金的制备方法，其特征在于，方法的步骤为：(1) 将1.5克十二烷基硫酸钠溶解在200克去离子水中，加入2克十六‑十八混合醇，升温到75oC，搅拌1小时溶解，降至室温；加入75克苯乙烯和25克丙烯腈单体、0.50克三碘甲烷引发剂，高速剪切或超声分散形成单体均化液，将均化液加入到反应釜中，升温至30~35 oC，加入0.45克碳酸氢钠pH调节剂、2.0克连二亚硫酸钠催化剂，搅拌反应5小时，得到活性SAN乳液；然后加入100克氯乙烯单体，并补加2.0克连二亚硫酸钠催化剂，在35~40 oC下继续反应至体系压力下降0.05MPa，排除未反应单体，凝聚、分离、干燥得到SAN‑b‑PVC；(2) 将100份PVC树脂、20~40份以上SAN‑b‑PVC、1.0~3.0份热稳定剂、0.5~1.5份润滑剂高速混合，双辊混炼或挤出加工、切粒得到改性PVC粒料；(3) 将60~80份ABS粒料、40~20份改性PVC粒料混合，双辊混炼或挤出加工得到ABS/PVC共混合金。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：干方明，包永忠，
申请(专利权)人：浙江方明塑胶管道有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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