冲击改性的聚氯乙烯共混物制造技术

一种冲击改性的聚氯乙烯共混物，按重量份数计包括以下组份：　　　　１）１００份氯乙烯聚合物；　　　　２）２～３０份丙烯酸酯核壳聚合物，该丙烯酸酯核壳聚合物以重量百分比计包含以下成份：　　　　ａ）６５％至８５％的丙烯酸烷基酯聚合物；　　　　ｂ）１％至５％的丙烯酸烷基酯－甲基丙烯酸甲酯共聚物的相容剂；　　　　ｃ）１０％至３０％甲基丙烯酸甲酯聚合物。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种冲击改性的聚氯乙烯共混物，特别是关于以丙烯酸酯核壳聚合物作为冲击改性剂的聚氯乙烯共混物。
技术介绍
聚氯乙烯由于其优良的机械性能和化学性能而得到广泛使用，然而聚氯乙烯树脂本身由于抗冲击性能差因而需要加入冲击改性剂来改善其冲击性能，目前应用较多的是甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物(MBS)，但由于MBS中的双键使之在紫外光照射下容易降解，用MBS改性的聚氯乙烯长期用于户外时冲击性能下降较多，耐候性差。耐候性聚氯乙烯冲击改性剂一般采用的是丙烯酸酯核壳聚合物，并已广泛应用于管材、板材和窗框等户外应用中。1957年Rohm & haas公司首次报道了使用丙烯酸烷基酯聚合物为核的丙烯酸酯核壳聚合物。一般来说，耐侯性的丙烯酸酯核壳聚合物其核为交联的丙烯酸烷基酯聚合物(橡胶相)，壳为甲基丙烯酸甲酯聚合物(塑料相)。由于丙烯酸烷基酯聚合物和甲基丙烯酸甲酯聚合物之间相容性不好，因此要获得性能优良的丙烯酸酯核壳聚合物，关键是要提高核与壳之间的结合力，也就是要提高橡胶相和塑料相之间的结合力。CN1178227中报道了一种通过控制壳层单体在橡胶胶乳中的溶胀时间使橡胶相和塑料相之间形成一层互穿网络聚合物来提高橡胶橡胶相和塑料相之间的结合力，但是由于壳层单体是一次性加入，单体浓度较大因而聚合反应速率也大，有可能会导致体系温度急剧上升而不易控制。US4670509中介绍了一种方法采用含不同反应活性的双烯化合物如甲基丙烯酸烯丙酯作为交联剂，来增大塑料相的接枝程度，以此提高橡胶相和塑料相之间的结合力，但是其壳层单体也是一次性加入。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是以往技术中，用核壳材料改性聚氯乙烯时，由于核与壳之间的相容性不好，核壳之间的结合力差，造成其改性的聚氯乙烯共混物冲击性能不佳的问题，提供一种新的冲击改性的聚氯乙烯共混物。该共混物具有优良的冲击性能的特点。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下一种冲击改性的聚氯乙烯共混物，按重量份数计包括以下组份1)100份氯乙烯聚合物；2) 2～30份丙烯酸酯核壳聚合物，该丙烯酸酯核壳聚合物以重量百分比计包含以下成份a)65％至85％的丙烯酸烷基酯聚合物；b)1％至5％的丙烯酸烷基酯—甲基丙烯酸甲酯共聚物的相容剂；c)10％至30％甲基丙烯酸甲酯聚合物。上述技术方案中氯乙烯聚合物的优选方案是氯乙烯均聚物。丙烯酸酯核壳聚合物优选方案为含核和壳，其中核为丙烯酸烷基酯聚合物和相容剂，壳为甲基丙烯酸甲酯聚合物，核与壳之间通过相容剂丙烯酸烷基酯—甲基丙烯酸甲酯共聚物相连。丙烯酸烷基酯聚合物优选方案为以重量百分比计含有以下单元a)80％至99.5％的丙烯酸丁酯单元；b)0至19.5％的共聚单体单元；c)0.5％至5％双官能团单体单元；其中共聚单体选自丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸辛酯或丙烯酸2-乙基己酯中的至少一种；双官能团单体选自二乙烯基苯、甲基丙烯酸烯丙基酯、丙烯酸烯丙基酯、二丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸丙二醇酯、二丙烯酸丁二醇酯、二丙烯酸己二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸丙二醇酯、二甲基丙烯酸丁二醇酯、二甲基丙烯酸己二醇酯、三丙烯酸三羟甲基丙烷酯或三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯中的至少一种，优选方案为二丙烯酸己二醇酯。本专利技术中的氯乙烯聚合物并不仅限于聚氯乙烯均聚物，也可为氯乙烯和乙烯基单体的共聚物，这些乙烯基单体可以是丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、丙烯腈、马来酸二烷基酯、N-取代马来酰亚胺、乙酸乙烯酯等。本专利技术中使用的丙烯酸酯核壳聚合物的制备方法采用种子乳液聚合工艺，首先制得部分交联的丙烯酸烷基酯聚合物胶乳(核)，然后在此胶乳上形成丙烯酸烷基酯和甲基丙烯酸甲酯的共聚物层(相容剂)，最后在此共聚物层上形成甲基丙烯酸甲酯聚合物(壳层)而得到丙烯酸酯核壳聚合物胶乳。可采用凝絮方法或喷雾干燥方法从丙烯酸酯核壳聚合物胶乳中分离得到丙烯酸酯核壳聚合物。本专利技术中，在制备丙烯酸烷基酯聚合物橡胶核后，进一步在此橡胶核基础上形成丙烯酸烷基酯—甲基丙烯酸甲酯的共聚物，该共聚物均匀地覆盖在丙烯酸烷基酯聚合物橡胶核上。丙烯酸烷基酯—甲基丙烯酸甲酯共聚物以重量百分比计包含(1)30％至70％的丙烯酸丁酯单元；(2)70％至30％的甲基丙烯酸甲酯单元。按照本专利技术，最后在丙烯酸烷基酯—甲基丙烯酸甲酯共聚物上形成甲基丙烯酸甲酯聚合物，均匀地覆盖在丙烯酸烷基酯—甲基丙烯酸甲酯共聚物的表面。甲基丙烯酸甲酯聚合物以重量百分比计包含(1)70％至100％的甲基丙烯酸甲酯单元；(2)0至2％双官能团单体单元，双官能团单体选自二乙烯基苯、甲基丙烯酸烯丙基酯、丙烯酸烯丙基酯、二丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸丙二醇酯、二丙烯酸丁二醇酯、二丙烯酸己二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸丙二醇酯、二甲基丙烯酸丁二醇酯、二甲基丙烯酸己二醇酯、三丙烯酸三羟甲基丙烷酯或三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯中的至少一种；(3)0至30％共聚单体单元，共聚单体选自丙烯腈、甲基丙烯腈、苯乙烯、α-甲基苯乙烯中的至少一种。按照本专利技术，在制备甲基丙烯酸甲酯聚合物时，甲基丙烯酸甲酯单体的加料方式可采用连续加料方式，使聚合反应放热平稳，聚合过程容易控制，易于放大。按照本专利技术，可采用凝絮方法或喷雾干燥方法从丙烯酸酯核壳聚合物胶乳中分离得到丙烯酸酯核壳聚合物。本专利技术的丙烯酸酯核壳聚合物用于聚氯乙烯及其共聚物的冲击改性非常有效，所得的聚氯乙烯共混物可包含一种或多种热稳定剂，可以是复合稳定剂、有机锡化合物、有机铅化合物、钡镉有机盐、钙锌化合物等，优选方案为复合稳定剂。还可包括润滑剂如石蜡、烯烃聚合物以及包含用于促进熔融的加工助剂如高分子量的甲基丙烯酸酯共聚物，另外还可包括着色剂和填料等。在丙烯酸酯核壳聚合物中加入抗氧剂和热稳定剂后也可用于工程塑料如聚酯、聚碳酸酯等的冲击改性，典型的抗氧剂和热稳定剂有受阻酚、芳香胺化合物、亚磷酸酯类和硫酯类化合物。本专利技术冲击改性的聚氯乙烯共混物的制备方法，采用先将原料搅拌混合后，在双辊上混炼而成。丙烯酸酯核壳聚合物其核为交联的丙烯酸烷基酯聚合物(橡胶相)，壳为甲基丙烯酸甲酯聚合物(塑料相)，由于丙烯酸烷基酯聚合物和甲基丙烯酸甲酯聚合物之间相容性不好，因此具有单纯的核/壳结构的丙烯酸酯核壳聚合物改性的聚氯乙烯共混物在受到外力冲击时往往会由于丙烯酸酯核壳聚合物中核与壳层的分离而导致聚氯乙烯共混物冲击性能的下降，因此丙烯酸酯核壳聚合物的结构对聚氯乙烯共混物的冲击性能至关重要。要获得性能优良的丙烯酸酯核壳聚合物，关键是要提高核与壳层之间的结合力，也就是要提高橡胶相和塑料相之间的结合力。本专利技术人通过在作为核的丙烯酸烷基酯聚合物和作为壳层的甲基丙烯酸甲酯聚合物之间形成一核和壳单体共聚物层，作为核和壳层之间的相容剂，提高了核和壳层之间的结合力，同时由于该核和壳共聚物的引入，可以对壳层单体采用连续加料方式，使反应放热平稳，聚合过程容易控制，易于放大。采用该冲击改性剂改性聚氯乙烯聚合物，获得的共混物具有了优良的冲击性能，取得了较好的技术效果。下面通过实施例对本专利技术作进一步的阐述。具体实施例方式实施例11)丙烯酸烷基酯聚合物的制备在装有温度计、搅拌器、氮气导入装本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周文乐，赵申，谭宏亮，王玮，郁俭乙，王荣伟，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：