氯化聚乙烯-丙烯酸烷基酯类接枝共聚物及其制法和应用制造技术

氯化聚乙烯－丙烯酸烷基酯接枝共聚物及其制法和应用，属于高分子类接枝共聚物及其制备技术领域。它是由丙烯酸烷基酯类化合物在氯化聚乙烯上接枝共聚制备而成，其中氯化聚乙烯占原料的重量百分比为７５～９５％，丙烯酸烷基酯类化合物占原料的重量百分比为５～２５％，所述的丙烯酸烷基酯类化合物中的烷基的碳原子数为２～８。本发明专利技术还提供了它作为聚氯乙烯树脂改性剂的应用。该氯化聚乙烯－丙烯酸烷基酯类接枝共聚物具有良好粉体流动性，可作为聚氯乙烯树脂的加工改性剂，能有效改善聚氯乙烯树脂的耐候性、抗冲击性和加工性能，并具有成本低、制备方法简单的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子类接枝共聚物及其制备
，尤其涉及一种应用于聚氯乙烯树脂的加工改性剂氯化聚乙烯-丙烯酸烷基酯类接枝共聚物及其制备方法。
技术介绍
聚氯乙烯(PVC)是一种性能优良的通用型热塑性塑料，是我国产量最大的塑料品种之一。聚氯乙烯的加工成形性能很差，必须加入各种加工助剂，以改善其加工性能；聚氯乙烯加工成形后的制品的抗冲击强度差，人们专利技术了多种方法以提高聚氯乙烯制品的抗冲击强度。其中的一个方法就是添加丁二烯-苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯的三元共聚物，也就是MBS树脂来改善聚氯乙烯制品的冲击强度。但是MBS树脂与PVC的混合物加工后所得到制品的抗冲击强度尽管比较高，但是耐候性差，在室外使用一段时间后，制品的抗冲击强度会迅速下降。所以，经过MBS改性的聚氯乙烯只能在室内使用。MBS树脂耐候性差的原因是其中的主要成分聚丁二烯的耐紫外线性能差。为了改善MBS的耐候性，人们又专利技术了不含双键的抗冲击改性剂-丙烯酸酯类抗冲改性剂。丙烯酸酯类抗冲改性剂是通过向轻度交联的丙烯酸酯类弹性体上接枝甲基丙烯酸烷基酯、苯乙烯、丙烯腈等单体的混合物而得到的丙烯酸酯类核-壳接枝共聚物(特公昭51-28117号公报)。丙烯酸酯类核-壳接枝共聚物的核部分为丙烯酸酯类弹性体，用这种丙烯酸酯类核-壳接枝共聚物抗冲改性剂改性的聚氯乙烯制品具有优良的耐候性，但由于其价格昂贵，难以被广泛的推广使用。氯化聚乙烯(CPE)中不含有双键，且价格低廉故被广泛的应用于无增塑PVC制品的抗冲击改性。但是由于氯化聚乙烯的抗冲击效果差，需加入的量较大，但这又较大程度的破坏了PVC制品的机械性能。同时由于氯化聚乙烯中含有氯原子，而氯化聚乙烯易受热分解，当用量较大时，CPE的用量将超过CPE在PVC中的饱和溶解度而析出，形成单独的CPE相，由于聚氯乙烯混合物中的热稳定剂不能溶入CPE相而只能溶入PVC相，所以CPE相极易分解而产生氯化氢，而氯化氢又大大的加速了PVC的分解使制品的耐候性能大幅下降。因此从保证PVC制品的机械性能和耐候性能的角度出发，如果能大幅度的提高CPE的抗冲击性能的同时降低CPE在聚氯乙烯混合物中的使用量，我们就能得到一种耐候性，抗冲击性，加工性优良并且价格低廉的聚氯乙烯混合物。提高CPE抗冲击强度的最有效的方法为降低CPE的玻璃化温度，提高CPE的橡胶性能。一般来说，玻璃化温度较低、耐候性优良的橡胶是丙烯酸烷基酯类类的聚合物，因此只要将CPE与丙烯酸烷基酯类类单体进行接枝聚合就可以达到目的，但是通过简单的混合得到的CPE-丙烯酸烷基酯类的混合物容易结快，粉体流动性差，与PVC无法混合均匀，不能作为PVC的改性剂使用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有良好粉体流动性的氯化聚乙烯-丙烯酸烷基酯类接枝共聚物，以及其制备方法和作为聚氯乙烯树脂加工改性剂的应用，解决了传统的使用CPE进行聚氯乙烯树脂改性中存在的加工性能、抗冲击性和耐候性差的问题。本专利技术采用的技术方案如下氯化聚乙烯-丙烯酸烷基酯类接枝共聚物，其特征在于它是由丙烯酸烷基酯类化合物在氯化聚乙烯上接枝共聚制备而成，其中氯化聚乙烯占原料的重量百分比为75～95％，丙烯酸烷基酯类化合物占原料的重量百分比为5～25％，所述的丙烯酸烷基酯类化合物中的烷基的碳原子数为2～8。所述的氯化聚乙烯为氯重量百分含量为33～37％的氯化聚乙烯。所述优选的氯化聚乙烯占原料的重量百分比为85～90％，丙烯酸烷基酯类化合物占原料的重量百分比为10～15％。上述氯化聚乙烯-丙烯酸烷基酯类接枝共聚物的制法，其特征在于将占原料总重量5～25％的丙烯酸烷基酯类化合物和占原料总重量75～95％的氯化聚乙烯放入反应器，并加入水和占原料总重量0.1～2％的表面活性剂，在氮气气氛下搅拌升温至70～90℃，保持0.5～2小时，然后加入占原料总重量0.1～2％的自由基引发剂引发共聚反应，并在50～500转/分的搅拌速度下反应3～5小时，得到氯化聚乙烯-丙烯酸烷基酯类接枝共聚物。所述的表面活性剂包括聚氧乙烯醚、十二烷基苯磺酸钠、硬脂酸钠、硬脂酸钾。所述的自由基引发剂包括过氧化氢二异丙苯、过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠、叔丁基过氧化氢或过氧化氢异丙苯。所述的水的优选加入量为原料总重量的4～6倍。该氯化聚乙烯-丙烯酸烷基酯类接枝共聚物作为聚氯乙烯加工改性剂的应用。氯化聚乙烯-丙烯酸烷基酯类接枝共聚物中的丙烯酸烷基酯类聚合物能够有效降低氯化聚乙烯的玻璃化温度并提高其具有的橡胶性能。理论上讲，氯化聚乙烯-丙烯酸烷基酯类接枝共聚物中丙烯酸烷基酯类聚合物的含量越高则共聚物的抗冲击性能越高，但是当氯化聚乙烯-丙烯酸烷基酯类接枝共聚物中丙烯酸烷基酯类聚合物的重量百分比含量超过25％时，接枝共聚物的粉体流动性变差，难以进行正常的生产和使用。当接枝共聚物中丙烯酸烷基酯类类聚合物的重量百分比含量低于5％时，其冲击强度太低，使用量不能下降，不能得到耐候性，抗冲击性和加工性良好的聚氯乙烯混合物。为了改善氯化聚乙烯-丙烯酸烷基酯类接枝共聚物的粉体流动性能，专利技术人采取了先将丙烯酸烷基酯类化合物溶入CPE颗粒中，然后再进行接枝共聚的方法，使丙烯酸烷基酯类化合物在CPE的内部聚合，而得到内部含有丙烯酸烷基酯类聚合物且流动性良好的聚氯乙烯-丙烯酸烷基酯接枝共聚物，其中接枝的丙烯酸烷基酯类聚合物的玻璃化温度小于-20℃。由于丙烯酸烷基酯类聚合物的玻璃化温度远低于CPE，所以氯化聚乙烯-丙烯酸烷基酯类共聚物的抗冲击强度将高于CPE，这样CPE-丙烯酸烷基酯类类共聚物在聚氯乙烯混合物中的使用量可低于CPE，同时由于丙烯酸烷基酯类类聚合物具有良好的加工性能，这样用CPE-丙烯酸烷基酯类共聚物与PVC共混我们就得到了一种耐候性，抗冲击性和加工性良好的聚氯乙烯混合物。上述丙烯酸烷基酯类化合物中的烷基的碳原子数为2～8个，例如丙烯酸乙基酯、丙烯酸丙基酯、丙烯酸丁基酯、丙烯酸异锌酯、丙烯酸庚基酯等等。该氯化聚乙烯-丙烯酸烷基酯类接枝共聚物可以与现有改性剂同样的方法用于聚氯乙烯的改性，其加入量为聚氯乙烯和该接枝共聚物二者总重量的2～25％。本专利技术的有益效果在于，该氯化聚乙烯-丙烯酸烷基酯类接枝共聚物具有良好粉体流动性，可作为聚氯乙烯树脂的加工改性剂，能有效改善聚氯乙烯树脂的耐候性、抗冲击性和加工性能，并具有成本低、制备方法简单的优点。具体实施例方式实施例1(1)氯化聚乙烯-丙烯酸烷基酯类接枝共聚物的合成向装有搅拌器、温度计和氮气管线的四口烧瓶中加入500重量份的水、85重量份的氯重量百分比含量为35％的氯化聚乙烯、15重量份的丙烯酸异辛酯和2重量份的十二烷基硫酸钠，在氮气气氛下一边搅拌一边升温至80℃，搅拌1小时，然后加入1重量份的过氧化氢二异丙苯反应3小时，经过检测聚合的转化率达到98％。经过离心、干燥后得到所要的氯化聚乙烯-丙烯酸烷基酯类接枝共聚物。(2)改性聚氯乙烯树脂将上述氯化聚乙烯-丙烯酸烷基酯类接枝共聚物和聚氯乙烯树脂按下列配方配料 聚氯乙烯 92.5CPE-丙烯酸烷基酯类接枝共聚物 7.5份三盐基性硫酸铅2份二盐基性亚磷酸铅 1份硬脂酸铅 1份硬脂酸钙 0.5份聚乙烯蜡 0.15份将各种原料按上述的配方比例投入高速搅拌机中高速混合，达到120℃本文档来自技高网...

【技术保护点】
氯化聚乙烯－丙烯酸烷基酯类接枝共聚物，其特征在于它是由丙烯酸烷基酯类化合物在氯化聚乙烯上接枝共聚制备而成，其中氯化聚乙烯占原料的重量百分比为７５～９５％，丙烯酸烷基酯类化合物占原料的重量百分比为５～２５％，所述的丙烯酸烷基酯类化合物中的烷基的碳原子数为２～８。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵东日，
申请(专利权)人：赵东日，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]