一种乙烯-醋酸乙烯-氯乙烯共聚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乙烯‑醋酸乙烯‑氯乙烯共聚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乙烯‑醋酸乙烯‑氯乙烯共聚乳液，然后在接触空气的条件下进行干燥，得到乙烯‑醋酸乙烯‑氯乙烯共聚乳液改性的聚氯乙烯树脂；所述乙烯‑醋酸乙烯‑氯乙烯共聚乳液，其中乙烯单体含量为5~60%。本发明专利技术首次使用乙烯‑醋酸乙烯‑氯乙烯共聚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与填料间的界面相容性提升，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。

A method of ethylene vinyl acetate vinyl chloride copolymer emulsion surface modified polyvinyl chloride resin

The invention discloses a method for ethylene vinyl acetate vinyl chloride copolymer emulsion modified polyvinyl chloride resin, which comprises the following steps: PVC resin surface is uniformly coated with ethylene vinyl acetate vinyl chloride copolymer emulsion, and then in contact with air conditions for drying, to produce ethylene vinyl acetate vinyl chloride copolymer emulsion the polyvinyl chloride resin modified; the ethylene vinyl acetate vinyl chloride copolymer emulsion, wherein ethylene monomer content is 5~60%. The invention uses ethylene vinyl acetate vinyl chloride copolymer emulsion on the surface of PVC resin was modified for the first time, modified polyvinyl chloride resin and filler after improving the interface compatibility between PVC resin and filler, the effect of enhancement, not only can improve the mechanical properties of composite materials, but also can improve the filling amount of filler. At the same time can improve the plasticizing properties of PVC resin, so that the processing of PVC based composites become possible.

【技术实现步骤摘要】
一种乙烯-醋酸乙烯-氯乙烯共聚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，涉及一种乙烯-醋酸乙烯-氯乙烯共聚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，同时由于聚氯乙烯树脂与亲水性填料界面不相容，因而，极大的限制了其作为高性能结构材料的使用，也极大限制了其在高填充生物质材料的使用。因此，对聚氯乙烯树脂增韧改性、增强其与表面亲水填料的相容性一直是聚氯乙烯树脂改性研究的热点。聚氯乙烯改性，通常采用物理共混改性和化学聚合改性两种途径，后者是通过化学反应将功能性基团接枝共聚在分子链中，引入柔性基团或其他亲水性基团从而达到增韧或界面改性效果，但该途径存在接枝率低、工艺复杂、成本高的显著缺点，如BoebelArmin等公布的一种ACR与VC接枝共聚后改性聚氯乙烯树脂，存在聚合过程工艺复杂的问题(BoebelArmin，PrellKarl-Heinz，SturmHerald.Preparationofashockresistantpolyacrylicester-polyvinyl-chloridegraftpolymer:欧洲专利局，0472852[P].1992-03-04.)。物理共混改性则是指改性助剂通过与PVC树脂混合后，再经共混造粒或直接混合后在挤出过程进一步共混，而实现改性目的，该途径具有工艺简单、操作便捷、灵活性高等显著优点，因此被工业界广泛采用。主要有无机增强材料改性、或高分子弹性体增韧改性。但无机增强材料改性存在无机增强材料与聚氯乙烯树脂相容性差导致材料产生内部缺陷的问题或产生难加工问题，如中国专利CN106243550A公布的一种无机材料改性聚氯乙烯及其制备方法，配方所涉体系复杂，工艺过程不能良好控制，导致制备材料因内部局部界面不相容，产生缺陷；如中国专利CN104231491A公开的刚性无机粒子改性聚氯乙烯塑料粒子，因采用刚性无机物作为聚氯乙烯增强助剂，配方中不得不添加一定量增塑剂，以保证加工性能。聚氯乙烯另一改性为增韧，主要以高分子弹性体增韧为主(如氯化聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯-氯乙烯酯共聚物、MBS、APR、丁腈橡胶、TPU等)，然而在改善PVC韧性的同时，却一定程度上降低了材料的刚度、耐热性、加工流动性等性能，同时不能较好改善聚氯乙烯树脂界面特性。如中国专利CN103788545B公布的一种硬质聚氯乙烯增韧改性的方法，需将聚氯乙烯粉末、稳定剂、改性剂丙烯酸酯和石墨烯纳米碳材料在高速搅拌机中预混，再通过转矩流变仪进行密炼，再使用双辊开炼机熔融共混、最后平板硫化机热压成型工艺获得增韧性聚氯乙烯材料，过程复杂，多段加工过程均为高温，加工过程对稳定剂需求较大，且通过添加丙烯酸酯和石墨烯两种改性剂，成本较高，也不利于加工。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)通过无机材料增强聚氯乙烯，存在有机组分和无机组分界面不相容问题；(3)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乙烯-醋酸乙烯-氯乙烯共聚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，能提高复合材料的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。一种乙烯-醋酸乙烯-氯乙烯共聚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乙烯-醋酸乙烯-氯乙烯共聚乳液，然后在接触空气的条件下进行干燥，得到乙烯-醋酸乙烯-氯乙烯共聚乳液改性的聚氯乙烯树脂；所述乙烯-醋酸乙烯-氯乙烯共聚乳液，其中乙烯单体含量为5～60％。专利技术人经过大量研究发现，使用乙烯-醋酸乙烯-氯乙烯共聚乳液对聚氯乙烯树脂表面进行改性，一方面乳液中的氯乙烯单元与聚氯乙烯树脂具有良好相容性；另一方面乳液中的乙烯-醋酸乙烯单元具有一定的亲水性，与表面羟基较多的填料(如木粉)相容性较好，因此，利用乙烯-醋酸乙烯-氯乙烯共聚乳液能够提升聚氯乙烯树脂与填料间的相容性。同时乙烯-醋酸乙烯-氯乙烯共聚乳液为具有可塑性的大分子，因而使用乙烯-醋酸乙烯-氯乙烯共聚乳液对聚氯乙烯树脂表面进行改性，在提高复合材料力学性能的同时，能提高复合材料的填料填充量和复合材料加工性能。更优选地，所述乙烯-醋酸乙烯-氯乙烯共聚乳液中乙烯单体含量为30～35％。优选地，所述乙烯-醋酸乙烯-氯乙烯共聚乳液的使用量为聚氯乙烯树脂质量的8～40％。更优选地，所述乙烯-醋酸乙烯-氯乙烯共聚乳液的使用量为聚氯乙烯树脂质量的18～40％。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，加入所述乙烯-醋酸乙烯-氯乙烯共聚乳液，混合均匀后，过滤，进行旋风气流干燥，得到乙烯-醋酸乙烯-氯乙烯共聚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，加入所述乙烯-醋酸乙烯-氯乙烯共聚乳液混合均匀，除掉多余水分，进行旋风气流干燥，得到乙烯-醋酸乙烯-氯乙烯共聚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，将所述乙烯-醋酸乙烯-氯乙烯共聚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，得到乙烯-醋酸乙烯-氯乙烯共聚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1～20min，所述干燥的温度为100～140℃。优选地，方式(3)中所述转速可调混料机的混料转速为300～900rpm。更优选地，方式(3)中所述转速可调混料机的混料转速为300～600rpm。所述转速可调混料机是通过控制混料机的转速来控制物料温度，不同的转速将对应不同的物料温度。优选地，所述转速可调混料机的混料温度为30～45℃。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：首次使用乙烯-醋酸乙烯-氯乙烯共聚乳液对聚氯乙烯树脂表面进行改性，且通过三种易于使乙烯-醋酸乙烯-氯乙烯共聚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，对包覆了乙烯-醋酸乙烯-氯乙烯共聚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为采用不同乙烯-醋酸乙烯-氯乙烯共聚乳液表面改性工艺后，改性聚氯乙烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种乙烯‑醋酸乙烯‑氯乙烯共聚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乙烯‑醋酸乙烯‑氯乙烯共聚乳液，然后在接触空气的条件下进行干燥，得到乙烯‑醋酸乙烯‑氯乙烯共聚乳液改性的聚氯乙烯树脂；所述乙烯‑醋酸乙烯‑氯乙烯共聚乳液，其中乙烯单体含量为5~60%。

【技术特征摘要】
1.一种乙烯-醋酸乙烯-氯乙烯共聚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乙烯-醋酸乙烯-氯乙烯共聚乳液，然后在接触空气的条件下进行干燥，得到乙烯-醋酸乙烯-氯乙烯共聚乳液改性的聚氯乙烯树脂；所述乙烯-醋酸乙烯-氯乙烯共聚乳液，其中乙烯单体含量为5~60%。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，所述乙烯-醋酸乙烯-氯乙烯共聚乳液的使用量为聚氯乙烯树脂质量的8~40%。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，加入所述乙烯-醋酸乙烯-氯乙烯共聚乳液，混合均匀后，过滤，进行旋风气流干燥，得到乙烯-醋酸乙烯-氯乙烯共聚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，加入所述乙烯-醋酸乙...

【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