一种丁腈乳液表面改性聚氯乙烯树脂的方法技术

本发明专利技术公开了一种丁腈乳液表面改性聚氯乙烯树脂的方法，包括如下步骤：将聚氯乙烯树脂表面均匀包覆丁腈乳液，然后在接触空气的条件下进行干燥，得到丁腈乳液改性的聚氯乙烯树脂；所述丁腈乳液，为丁二烯与丙烯腈的共聚物，其中丙烯腈单体含量为30~90%。本发明专利技术首次使用丁腈乳液对聚氯乙烯树脂表面进行改性，改性后的聚氯乙烯树脂在生产PVC制品时，可有效提升PVC制品的抗冲击性能和加工性能，且生产操作简易、安全。

Method for modifying polyvinyl chloride resin on surface of butadiene acrylonitrile emulsion

The invention discloses a method of surface modification of polyvinyl chloride resin nitrile latex, which comprises the following steps: the surface is uniformly coated with polyvinyl chloride resin nitrile latex, then in contact with air under the condition of dry, polyvinyl chloride resin modified by nitrile latex; the nitrile latex, a copolymer of butadiene and acrylonitrile, the acrylonitrile monomer the content of 30~90%. The invention uses nitrile PVC resin emulsion on the surface modification of polyvinyl chloride resin modified for the first time, the production of PVC products, PVC products can effectively improve the impact resistance and processing performance, simple operation, safety and production.

【技术实现步骤摘要】
一种丁腈乳液表面改性聚氯乙烯树脂的方法
本专利技术属于聚氯乙烯
，更具体地，涉及一种丁腈乳液表面改性聚氯乙烯树脂的方法。
技术介绍
聚氯乙烯（PVC）是一种应用极其广泛的通用型热塑性树脂，具有良好的阻燃性、耐化学腐蚀性、耐磨性等性能，且价格低廉，被广泛应用于建筑业、工农业及包装等领域。然而，常规硬质聚氯乙烯具有脆性大的显著缺点，纯聚氯乙烯树脂冲击强度只有3-5KJ/㎡，因而，极大的限制了其作为高性能结构材料的使用。因此，对聚氯乙烯树脂增韧改性一直是聚氯乙烯树脂改性研究的热点。聚氯乙烯增韧改性，通常采用物理共混法：通过在PVC材料加工过程中加入增韧改性剂而实现（如氯化聚乙烯、乙烯-氯乙烯酯共聚物、MBS、APR、丁腈橡胶、TPU等），该途径具有工艺简单、操作便捷、灵活性高等显著优点，然而在采用增韧改性剂改善PVC韧性的同时，却一定程度上降低了聚氯乙烯树脂加工配方的可加工性。日本专利特公昭51－28117号公报公布的一种丙烯酸酯类核－壳接枝共聚物，该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、苯乙烯等单体的混合物而得到，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的聚氯乙烯，加工过程塑化峰高于普同聚氯乙烯树脂，加工难度增加。中国专利CN103483716A公布的一种硬质抗冲聚氯乙烯组合物及其制备方法，采用全硫化粉末丙烯酸酯橡胶作为聚氯乙烯树脂增韧剂，物料共混过程优选温度高达195℃，加工难度较大。中国专利CN104592589A公布的一种丁腈橡胶/聚氯乙烯复合材料及其制备方法将超高腈丁腈橡胶、中高腈丁腈橡胶和聚氯乙烯投入密炼机中，加热至90℃，塑炼18分钟；随后升温至130℃，加入多孔陶瓷、纳米氮化硼、纳米氮化硅、喷雾炭黑、氧化锌、硬脂酸、硬脂酸锌、增塑剂DOP、防老剂RD、防老剂MB，混炼18分钟，排料，冷却停放24小时；最后将上述混炼胶投入开炼机中，加入三聚硫氰酸、超细全硫化粉末聚氯乙烯、促进剂TMTD、促进剂DM，薄通8次，才得高性能丁腈橡胶/聚氯乙烯复合材料，由于塑化难度大，导致工艺流程长、配方体系复杂。目前，对聚氯乙烯树脂的改性，主要集中在增韧改性，且存在以下主要问题：（1）通过聚合过程接枝功能性官能团到聚氯乙烯树脂分子链中，接枝率低、工艺复杂、成本高；（2）通过物理共混过程，主要添加弹性体进行增韧，改性目标单一，且增加聚氯乙烯树脂的加工难度。
技术实现思路
针对上述现有技术中的问题，本专利技术提供了一种丁腈乳液表面改性聚氯乙烯树脂的方法，及该方法制备的表面改性聚氯乙烯树脂，采用本专利技术方法制得的聚氯乙烯树脂生产复合材料时，在提高复合材料力学性能的同时，能提高复合材料填料填充量和复合材料加工性能，生产操作简易、安全。本专利技术的上述目的是通过以下技术方案予以实现的。一种丁腈乳液表面改性聚氯乙烯树脂的方法，包括如下步骤：将聚氯乙烯树脂表面均匀包覆丁腈乳液，然后在接触空气的条件下进行干燥，得到丁腈乳液改性的聚氯乙烯树脂；所述丁腈乳液，为丁二烯与丙烯腈的共聚物，其中丙烯腈含量为30~90%。有现有技术采用固体物质如苯乙烯-丁二烯-丙烯腈（ABS）或甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯的三元共聚物（MBS）对PVC树脂粉进行表面改性的方法，是通过将采用大量有机溶剂将ABS或MBS溶解后再与PVC树脂粉进行改性，过程污染大，且在溶剂中的ABS或MBS对PVC树脂粉表面进行改性的有效成分较低。而本专利技术采用丁二烯与丙烯腈的共聚物乳液直接对PVC树脂表面进行改性，其中丁二烯弹性单元可提升PVC制品的韧性，极性单元丙烯腈可增强与PVC树脂的相容性，从而达到PVC增强改性的目的。本专利技术采用丁二烯与丙烯腈的共聚物乳液直接对PVC树脂表面进行改性可在聚合阶段及聚合完成后，不需增加其他PVC树脂粉加工环节，过程环保。更优选地，所述丁腈乳液中丙烯腈含量为30~60%。优选地，所述丁腈乳液的使用量为聚氯乙烯树脂质量的1~50%。更优选地，所述丁腈乳液的使用量为聚氯乙烯树脂质量的25~50%。优选地，所述表面均匀包覆及在接触空气的条件下进行干燥为以下三种方式的任意一种：方式（1）在聚氯乙烯树脂聚合完成后，加入所述丁腈乳液，混合均匀后，过滤，进行旋风气流干燥，得到丁腈乳液表面改性的聚氯乙烯树脂；方式（2）在聚氯乙烯树脂聚合完成后，除掉多余水分，加入所述丁腈乳液混合均匀，除掉多余水分，进行旋风气流干燥，得到丁腈乳液表面改性的聚氯乙烯树脂；方式（3）直接将聚氯乙烯树脂成品加入转速可调混料机，在搅拌下，将所述丁腈乳液雾化后喷到聚氯乙烯树脂表面，充分搅拌后，进行旋风气流干燥，得到丁腈乳液表面改性的聚氯乙烯树脂。优选地，方式（1）和方式（2）中所述混合的时间为5~15min，所述干燥的温度为80~140℃。优选地，方式（3）中所述转速可调混料机的混料转速为400~1000rpm。优选地，所述转速可调混料机的混料温度为40~60℃。一种表面改性的聚氯乙烯树脂，由上述的表面改性聚氯乙烯树脂的方法制得。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：首次使用丁腈乳液对聚氯乙烯树脂表面进行改性剂，且通过三种易于使丁腈乳液均匀包覆到聚氯乙烯树脂表面的方式进行处理，然后在接触空气的条件下，对包覆了丁腈乳液的聚氯乙烯树脂进行干燥，得到表面改性的聚氯乙烯树脂。本专利技术将改性后的聚氯乙烯树脂用于高填充无机填料或高填充生物质纤维填料制品加工，与无机填料或生物质纤维表面羟基（-OH）结合增强，提升了聚氯乙烯树脂与填料间的界面相容性，使聚氯乙烯树脂和填料之间的作用增强，不但能提高复合材料的力学性能，而且能提升填料的填充量，同时可提升聚氯乙烯树脂的塑化性能，使加工PVC基高填充复合材料成为可能。附图说明图1为采用不同丁腈乳液表面改性工艺后，改性聚氯乙烯树脂热熔融行为变化。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。除非特别说明，本专利技术采用的试剂、方法和设备为本
常规试剂、方法和设备。以下以具体实施条件为例对本专利技术方法进行进一步说明。实施例1一种丁腈乳液表面改性聚氯乙烯树脂的方法，包括如下步骤：S1.在聚氯乙烯树脂聚合工艺中，物料进入浆料槽后，加入聚氯乙烯树脂质量25%的丁腈乳液（丙烯腈单体含量为30%）混合均匀，混合时间为10min。S2.随后过滤掉多余水分，将物料转入旋风干燥床于100℃干燥，即得丁腈乳液改性后的聚氯乙烯树脂。实施例2同实施例1，不同之处在于所述丁腈乳液中丙烯腈单体含量为60%。实施例3同实施例1，不同之处在于所述丁腈乳液中丙烯腈单体含量为90%。实施例4同实施例1，不同之处在于丁腈乳液的使用量为聚氯乙烯树脂质量的1%。实施例5同实施例1，不同之处在于丁腈乳液的使用量为聚氯乙烯树脂质量的50%。实施例6同实施例2，不同之处在于S1所述混合时间为5min，S2所述干燥温度为80℃。实施例7同实施例2，不同之处在于S1所述混合时间为15min，S2所述干燥温度为140℃。实施例8S1.在聚氯乙烯树脂聚合工艺中，物料进入浆料槽后，离心除掉多余水分，加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种丁腈乳液表面改性聚氯乙烯树脂的方法，其特征在于，包括如下步骤：将聚氯乙烯树脂表面均匀包覆丁腈乳液，然后在接触空气的条件下进行干燥，得到丁腈乳液改性的聚氯乙烯树脂；所述丁腈乳液，为丁二烯与丙烯腈的共聚物，其中丙烯腈单体含量为30~90%。

【技术特征摘要】
1.一种丁腈乳液表面改性聚氯乙烯树脂的方法，其特征在于，包括如下步骤：将聚氯乙烯树脂表面均匀包覆丁腈乳液，然后在接触空气的条件下进行干燥，得到丁腈乳液改性的聚氯乙烯树脂；所述丁腈乳液，为丁二烯与丙烯腈的共聚物，其中丙烯腈单体含量为30~90%。2.根据权利要求1所述的表面改性聚氯乙烯树脂的方法，其特征在于，所述丁腈乳液的使用量为聚氯乙烯树脂质量的1~50%。3.根据权利要求1所述的表面改性聚氯乙烯树脂的方法，其特征在于，所述表面均匀包覆及在接触空气的条件下进行干燥为以下三种方式的任意一种：方式（1）在聚氯乙烯树脂聚合完成后，加入所述丁腈乳液，混合均匀后，过滤，进行旋风气流干燥，得到丁腈乳液表面改性的聚氯乙烯树脂；方式（2）在聚氯乙烯树脂聚合完成后，除掉多余水分，加入所述丁腈乳液混合均匀，除掉多余水分...

【专利技术属性】
技术研发人员：王寿元，熊磊，
申请(专利权)人：云南正邦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：云南,53