可膨胀的聚氯乙烯树脂组合物制造技术

一种可膨胀的聚氯乙烯树脂组合物，可以通过使用热分解无机发泡剂代替有机溶剂发泡剂而极大地提高聚氯乙烯树脂的膨胀率。所述组合物包括１００份重的聚氯乙烯树脂，５－３０份重的作为加工助剂的甲基丙烯酸酯聚合物和２－２５份重的热分解无机发泡剂，其中甲基丙烯酸酯聚合物的浓度为０．１克／１００毫升的氯仿溶液在３０℃时的比粘度不低于０．７３。（*该技术在2019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可膨胀的聚氯乙烯树脂组合物，尤其是具有优异加工性能和多孔模型的可膨胀的聚氯乙烯树脂组合物，其多孔模型具有高膨胀率和优异的物理性质。
技术介绍
聚氯乙烯树脂提供的模塑制品具有优异的物理性质，例如抗冲击能力和耐热性，与化学性质，例如耐溶剂性和耐酸碱性，因此在建筑材料和其它许多领域有广泛的应用。最近几年，发泡方法作为减轻聚氯乙烯树脂和降低模塑制品的成本的一种手段得到关注。市场非常需求具有高膨胀率的聚氯乙烯树脂模塑制品。通常知道，在聚氯乙烯树脂的发泡过程中要使用发泡剂和加工助剂，加工助剂的主要组分包括聚甲基丙烯酸甲酯。已知，当使用例如脂肪族烃类或卤代脂肪族烃类等易挥发的有机溶剂发泡剂作为上述发泡剂时，能以高膨胀率进行发泡。例如，日本专利特许公报No．60-10540和No．58-40986提供一种具有几十倍膨胀率的发泡制品。将聚氯乙烯树脂浸渍在一种沸点不高于90℃的有机溶剂发泡剂，例如丁烷或二氯氟代甲烷中或者在挤出加工过程中直接把有机溶剂加入挤出机中可以得到上述发泡制品。但是，使用有机溶剂发泡剂由于要在成形过程使用浸渍设备和需要防爆，所以相对于使用热分解发泡剂，其缺点是成本高。另一方面，如使用热分解有机发泡剂和热分解无机发泡剂作为热分解发泡剂，在现有条件下，想要使膨胀率高于3-4倍并得到表面光滑、孔均匀细密的发泡制品是非常困难的。例如，日本专利特许公报No．63-9540披露通过在平均聚合度为500-800的聚氯乙烯树脂中加入一种聚甲基丙烯酸酯类树脂、一种热分解有机发泡剂和一种热分解无机发泡剂以及一种填料可以得到可膨胀的聚氯乙烯树脂组合物。所用聚甲基丙烯酸酯类树脂可以是聚合度为2000-30000的聚甲基丙烯酸甲酯树脂，也就是说重均分子量在200000-3000000之间；热分解有机发泡剂可以是偶氮二酰胺；热分解无机发泡剂可以是碳酸氢钠；填料可以是碳酸钙。这种可膨胀的聚氯乙烯树脂组合物可以成形得到具有均匀细密的孔、优异的表面性质和表面硬度的发泡制品，但是膨胀率最多在3-4倍左右。日本专利公开特许公报No．6-9813也披露通过在一种聚氯乙烯树脂中加入聚甲基丙烯酸酯类树脂和颗粒大小不超过10微米的碳酸氢盐作为热分解发泡剂可以得到可膨胀的聚氯乙烯树脂组合物。这种可膨胀的聚氯乙烯树脂组合物可以成形得到具有均匀细密的孔与良好的耐热性和耐候性的发泡制品，但是没有透露聚甲基丙烯酸酯类树脂的重均分子量与膨胀率的细节。此外，日本专利公开特许公报No．9-151269披露通过在一种聚氯乙烯树脂中加入一种聚甲基丙烯酸甲酯树脂和热分解发泡剂可以得到可膨胀的聚氯乙烯树脂组合物。其中聚甲基丙烯酸甲酯树脂的重均分子量在4500000-7000000之间。这种可膨胀的聚氯乙烯树脂组合物可以成形得到含均匀细密的孔的注塑泡沫体，而不发生树脂的分解。但是实施例中只使用了Mitsubishi Rayon有限公司生产的重均分子量为4700000的P-531聚甲基丙烯酸甲酯树脂，而对接近重均分子量为7000000的树脂没有评价。得到的膨胀率最多在2-3倍左右。本专利技术的目的是提供一种可膨胀的聚氯乙烯树脂组合物，该组合物在发泡过程中只使用热分解无机发泡剂而不使用任何有机溶剂基发泡剂就可以极大地提高膨胀率。本专利技术进一步的目的是提供一种可膨胀的聚氯乙烯树脂组合物，其可以生产具有高膨胀率和均匀细密的孔的发泡制品。专利技术公开经过大量的研究，本专利技术人发现通过在聚氯乙烯树脂中加入特定的聚甲基丙烯酸酯类聚合物和热分解无机发泡剂可以得到一种组合物，其相对于传统的组合物能够极大地提高膨胀率。根据本专利技术提供的聚氯乙烯树脂组合物包括(a)100份重的聚氯乙烯树脂，(b)5-30份重的作为加工助剂的聚甲基丙烯酸酯类聚合物，其在30℃，在氯仿中浓度为0．1克／100毫升的溶液的比粘度不低于0．73，和(c)2-25份重的热分解无机发泡剂。特别优选碳酸氢钠作为热分解无机发泡剂。本专利技术的特点在于使用一种通过单体混合物的乳液聚合得到的高分子量聚合物作为聚氯乙烯树脂的加工助剂，单体混合物中绝大部分是一种甲基丙烯酸酯和／或一种丙烯酸酯。使用上述加工助剂和热分解无机发泡剂，在发泡过程中能增加膨胀率，而不会损害只加入少量上述物质的聚氯乙烯树脂所具有的优异的物理和化学性质。专利技术的最佳实施方案本专利技术中使用的聚氯乙烯树脂没有特别的限制，任何常用的聚氯乙烯树脂在本专利技术中均可使用。优选含有80-100重％氯乙烯单元和0-20重％能与氯乙烯共聚的其它单体单元的均聚物和共聚物。例如，能与氯乙烯共聚的其它单体有醋酸乙烯酯、丙烯、苯乙烯、丙烯酸酯(如C1-C8烷基的丙烯酸酯，有丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸辛酯)和其它乙烯基单体。这些单体可以单独或混合使用。聚氯乙烯树脂的平均聚合度没有特别的限制，但经常使用聚合度在400-800之间的聚氯乙烯树脂。这些聚氯乙烯树脂包括，例如聚氯乙烯，含有不少于80重％氯乙烯单元和不多于20重％醋酸乙烯酯、丙烯、苯乙烯或丙烯酸酯单元的共聚物，经氯化后处理的聚氯乙烯等。这些聚氯乙烯树脂可以单独或混合使用。加工助剂是一种为了提高聚氯乙烯树脂的膨胀性能而加入的组分。本专利技术中加工助剂使用一种由组成中绝大部分是甲基丙烯酸酯和／或丙烯酸酯的单体混合物(单体混合物以下由M代表)乳液聚合得到的均聚物或共聚物。重要的是，这些聚合物的分子量较高，且在30℃，在氯仿中浓度为0．1克／100毫升的溶液的比粘度不低于0．73，优选0．73-3，更优选0．73-1．7，再更优选0．8-1．6，进一步优选0．9-1．5。如果比粘度小于0．73，则不能得到足够的膨胀性能。当比粘度大于1．7，膨胀性能又趋于下降。甲基丙烯酸酯聚合物的比粘度0．73对应于重均分子量约7300000。可以通过改变聚合引发剂相对单体的比或如硫醇等链转移剂的用量来调整比粘度。上述单体混合物M包括50-100重％的甲基丙烯酸甲酯和0-50重％的选自丙烯酸酯和除甲基丙烯酸甲酯以外的甲基丙烯酸酯的单体，也可包含能与这些单体共聚的乙烯基单体。除甲基丙烯酸甲酯以外的甲基丙烯酸酯的例子可以是，例如，甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯和其它甲基丙烯酸烷基酯。丙烯酸酯的例子是，例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯和其它丙烯酸烷基酯。丙烯酸酯和除甲基丙烯酸甲酯以外的甲基丙烯酸酯可以单独或混合使用。其它乙烯基单体的例子可以是，例如一种芳香族乙烯基化合物，如苯乙烯或α-甲基苯乙烯，一种不饱和腈化合物，如丙烯腈等。这些乙烯基单体可以单独或混合使用。单体混合物M中各组分的比例甲基丙烯酸甲酯占50-100重％，优选50-90重％，更优选60-85重％；一种选自丙烯酸酯和除甲基丙烯酸甲酯以外的甲基丙烯酸酯的单体占0-50重％，优选10-50重％，更优选15-40重％；其它可共聚的乙烯基单体占0-20重％，优选0-10重％，更优选0-5重％。如果甲基丙烯酸甲酯在单体混合物M中占的比例小于50重％，加工性能与膨胀性能会下降。如果一种选自丙烯酸酯和除甲基丙烯酸甲酯以外的甲基丙烯酸酯的单体在单体混合物M中占的比例大于50重％，加工性能与膨胀性能也会趋于下降。此外，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可膨胀的聚氯乙烯树脂组合物，包括１００份重的聚氯乙烯树脂，５－３０份重的作为加工助剂的甲基丙烯酸酯聚合物和２－２５份重的热分解无机发泡剂，其中甲基丙烯酸酯聚合物的浓度为０．１克／１００毫升的氯仿溶液在３０℃时的比粘度不低于０．７３。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：砂川武宣，阪下典子，森稔幸，高木彰，
申请(专利权)人：钟渊化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]