一种聚氯乙烯用聚合物润滑剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种聚氯乙烯用聚合物润滑剂及其制备方法，它包含作为极性吸附链段的聚氯乙烯链段和作为低极性润滑链段的含丁烯二酸长链醇酯的聚合物链段，主要由如下质量百分比含量的组份制备：丁烯二酸长链醇酯20‑94%；不饱和单体1‑15%；聚氯乙烯5‑65%，聚氯乙烯的分子量为5000‑50000。通过调整各种组分的用量，能够得到不同极性、滴点、酸值和粘度的润滑剂，以根据使用需要制得不同塑化特性的聚氯乙烯用润滑剂，解决目前市场上多数润滑剂加工稳定性差、酸值较高不利于发泡，以及高填充配方中润滑剂耗费严重的缺点，与其它润滑剂复配使用效果更好，有利于提高产品质量和生产效率，节约成本。

【技术实现步骤摘要】
一种聚氯乙烯用聚合物润滑剂及其制备方法
本专利技术涉及一种润滑剂，尤其是一种聚氯乙烯用聚合物润滑剂，本专利技术还涉及该润滑剂的制备方法。
技术介绍
现代化的PVC（中文名称为聚氯乙烯）产品加工中，必须加入润滑剂降低加工过程中聚氯乙烯与模具和机械表面之间的摩擦，并促进聚氯乙烯与各种加工助剂之间的塑化。目前，市场上常见的几种润滑剂，分别是以硬脂酸、硬脂酸酯、油酰胺等含有极性基团的长链烷基小分子量单分子结构，以及聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡为代表的大分子量聚合结构，其中硬脂酸、硬脂酸酯等小分子量材料极性强、熔点低、内润滑性能好，能快速促进聚氯乙烯的塑化，但其分子量较小，在多数聚氯乙烯加工温度下，易挥发、分解，降低了生产过程中的稳定性，以及后期润滑的需要。而聚乙烯蜡和氧化聚乙烯蜡虽然分子量大，不易挥发，稳定性好，但其熔点较高，在某些要求聚氯乙烯快速塑化的过程中极为不利。多数聚乙烯蜡类内润滑剂所含有的极性基团为羧基，这对需要延迟发泡的PVC发泡产品的生产加工极为不利。塑料塑化和润滑的过程极为复杂，很多原理上的东西至今学术界也没搞清楚，更多的只能依靠各个厂商根据自己遇到的具体问题，自行调整配方或是工艺进行解决。可目前市场上主流的聚氯乙烯用润滑剂多是以单一原料生产，性能指标单一、固定，很难满足生产中可能出现的各种需求，这些情况在于文杰、李杰、郑德等人编著的《塑料助剂与配方设计技术第三版》ISBN-978-7-122-08270-1一文第八章和美国L.I.纳斯主编的《聚氯乙烯大全》统一书号15063.3659一文第十三章中，均有所说明。综上，当前市场亟需一种塑化能力强、稳定性好、一些关键性能指标可在一定范围进行调整的高分子量聚氯乙烯用润滑剂。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种加工稳定性好、吸附能力强、塑化性能好的聚氯乙烯用聚合物润滑剂。本专利技术所要解决的另一个技术问题是提供上述聚氯乙烯用聚合物润滑剂的制备方法。本专利技术所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本专利技术是一种聚氯乙烯用聚合物润滑剂，其特点是，它包含作为极性吸附链段的聚氯乙烯链段和作为低极性润滑链段的含丁烯二酸长链醇酯的聚合物链段，主要由如下质量百分比含量的组份制备：丁烯二酸长链醇酯20-94%；不饱和单体1-15%；聚氯乙烯5-65%。本专利技术所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。在以上所述的聚氯乙烯用聚合物润滑剂中，该聚合物润滑剂主要由如下质量百分比含量的组份制备：丁烯二酸长链醇酯50-90%；不饱和单体2-10%；聚氯乙烯8-48%。本专利技术所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。在以上所述的聚氯乙烯用聚合物润滑剂中，所述不饱和单体的沸点大于140℃，选自苯乙烯、甲基苯乙烯、反二苯基乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、顺酐、丁烯二酸、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酰胺、1,6-己二醇二丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、双酚A二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和季戊四醇三丙烯酸酯中的一种或多种。本专利技术所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。在以上所述的聚氯乙烯用聚合物润滑剂中，所选用的聚氯乙烯的分子量范围为5000-50000。本专利技术所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本专利技术还公开了上述聚氯乙烯用聚合物润滑剂的制备方法，其特点是，包括如下步骤：制备丁烯二酸长链醇酯：将摩尔百分比为30-50%的丁烯二酸和/或顺酐，和摩尔百分比为50-70%的碳链长度大于等于18的单醇和/或至少包含有一种碳链单元大于18的单醇的混合醇，加入到带有回流冷却装置的反应瓶中，反应前，先使用氮气吹扫反应瓶5-10分钟，将氧气排出，在反应过程中，每小时向反应瓶内充入1-2升氮气，进行反应保护，同时开始加热，加热过程中的反应物升温速度要控制在每小时升温10-20℃范围内，当反应物开始融化时启动搅拌器进行搅拌，待反应物完全熔化，降低升温速度并控制在每小时升温5-10℃范围内，同时，搅拌速度提升至60-100转/分钟，待反应温度升至160-250℃，停止升温，保持此反应温度，直至酸值达到设定的要求即得到反应产物，将所得反应产物冷却至常温，即制成丁烯二酸长链醇酯；将制得的丁烯二酸长链醇酯按照上述比例与不饱和单体和聚氯乙烯投入到适当的反应器中，并加入过氧化物引发剂和热稳定剂，在135-140℃下混炼0.3-6小时，进行接枝反应，制得聚氯乙烯用聚合物润滑剂。本专利技术所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。在以上所述的聚氯乙烯用聚合物润滑剂的制备方法的步骤中，丁烯二酸和/或顺酐的摩尔百分比为30-37%，碳链长度大于等于18的单醇和/或至少包含有一种碳链单元大于18的单醇的混合醇的摩尔百分比为63-70%。本专利技术所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。在以上所述的聚氯乙烯用聚合物润滑剂的制备方法中，所述单醇选自18醇、20醇、21醇、22醇、24醇、26醇中的一种或多种。本专利技术所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。在以上所述的聚氯乙烯用聚合物润滑剂的制备方法中，所述混合醇选自C14-22醇、C20-22醇、C20-40醇中的一种或多种。本专利技术所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。在以上所述的聚氯乙烯用聚合物润滑剂的制备方法的步骤中，在加入反应物的同时，加入相当于反应物总质量0.05-0.1%的有机锡催化剂和相当于反应物总质量0.01-0.02%的特丁基对苯二酚阻聚剂。本专利技术所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。在以上所述的聚氯乙烯用聚合物润滑剂的制备方法的步骤中，当反应物温度升至130-135℃时，加入相当于所投入的反应物总质量的1-5%的二甲苯作为共沸溶剂。本专利技术所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。在以上所述的聚氯乙烯用聚合物润滑剂的制备方法的步骤中，所述过氧化物引发剂选自过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化甲乙酮、过氧化二叔基烷、过氧化二碳酸酯中的一种或多种。本专利技术所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。在以上所述的聚氯乙烯用聚合物润滑剂的制备方法的步骤中，所述热稳定剂选自三盐、二盐、有机锡类热稳定剂、复合热稳定剂中的一种或多种，且总用量相当于步骤中所用聚氯乙烯质量的1-10%。本专利技术通过利用丁烯二酸结构的不饱和双键极难自聚的特性，将丁烯二酸长链醇脂与低分子量的聚氯乙烯在不饱和单体等辅料的作用下进行接枝反应，制造出一种主链为聚氯乙烯链段、侧链为含有丁烯二酸长链醇脂结构聚合物链段的聚氯乙烯用润滑剂，其中，该侧链作为低极性链段，起到润滑作用，而主链作为极性链段，用于与生产中的聚氯乙烯原料进行充分的吸附与融合；在生产过程中，通过调整各种组分的用量，就能够得到不同极性、滴点、酸值和粘度的润滑剂，以根据使用需要制得不同塑化特性的聚氯乙烯用润滑剂。与现有技术相比，本专利技术能够解决目前市场上多数润滑剂加工稳定性差、酸值较高不利于发泡，以及高填充配方中润滑剂耗费严重的缺点，此外，本专利技术所述润滑剂可与其它润滑剂复配使用，能够大大增强聚氯乙烯在不同温本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚氯乙烯用聚合物润滑剂，其特征在于，它包含作为极性吸附链段的聚氯乙烯链段和作为低极性润滑链段的含丁烯二酸长链醇酯的聚合物链段，主要由如下质量百分比含量的组份制备：丁烯二酸长链醇酯20‑94%；不饱和单体1‑15%；聚氯乙烯5‑65%。

【技术特征摘要】
1.一种聚氯乙烯用聚合物润滑剂，其特征在于，它包含作为极性吸附链段的聚氯乙烯链段和作为低极性润滑链段的含丁烯二酸长链醇酯的聚合物链段，主要由如下质量百分比含量的组份制备：丁烯二酸长链醇酯20-94%；不饱和单体1-15%；聚氯乙烯5-65%。2.根据权利要求1所述的一种聚氯乙烯用聚合物润滑剂，其特征在于，该聚合物润滑剂主要由如下质量百分比含量的组份制备：丁烯二酸长链醇酯50-90%；不饱和单体2-10%；聚氯乙烯8-48%。3.根据权利要求1所述的一种聚氯乙烯用聚合物润滑剂，其特征在于，所述不饱和单体的沸点大于140℃，选自苯乙烯、甲基苯乙烯、反二苯基乙烯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、顺酐、丁烯二酸、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酰胺、1,6-己二醇二丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、双酚A二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和季戊四醇三丙烯酸酯中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的一种聚氯乙烯用聚合物润滑剂，其特征在于，所选用的聚氯乙烯的分子量范围为5000-50000。5.根据权利要求1所述的聚氯乙烯用聚合物润滑剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：制备丁烯二酸长链醇酯：将摩尔百分比为30-50%的丁烯二酸和/或顺酐，和摩尔百分比为50-70%的碳链长度大于等于18的单醇和/或至少包含有一种碳链单元大于18的单醇的混合醇，加入到带有回流冷却装置的反应瓶中，反应前，先使用氮气吹扫反应瓶5-10分钟，将氧气排出，在反应过程中，每小时向反应瓶内充入1-2升氮气，进行反应保护，同时开始加热，加热过程中的反应物升温速度要控制在每小时升温10-20℃范围内，当反应物开始融化时启动搅拌器进行搅拌，待反应物完全熔化，降低升温速度并控制在每小时升温5-10℃范围内，同时，搅拌速度提升至60-100转/分钟，待反应温度升至160-250℃，停...

【专利技术属性】
技术研发人员：王刚，路平，王语馨，
申请(专利权)人：连云港有道新材料科技有限公司，王刚，
类型：发明
国别省市：江苏,32