一种丙烯酸改性活性聚氯乙烯的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种改性聚氯乙烯的制备方法，尤其涉及一种丙烯酸改性活性聚氯乙烯的制备方法。所述的制备方法包括以下步骤：（1）丙烯酸单体的合成：将含有羟基的丙烯酸酯与二甲基氯硅烷反应得到有机硅改性丙烯酸酯单体；（2）悬浮聚合：将氯乙烯、步骤（1）中得到的有机硅改性丙烯酸酯单体、分散剂、去离子水、引发剂以及其他助剂分别置于反应釜中进行悬浮聚合，得到丙烯酸改性活性聚氯乙烯浆料；（3）后处理：脱除未反应的氯乙烯单体，离心过滤然后干燥得到丙烯酸改性活性聚氯乙烯。本发明专利技术具有以下优点：（1）能够有效的增加其可加工性能；（2）具有活性基团，能够在后续的加工过程中进行反应；（3）具有良好的抗分解、耐高低温性能。

【技术实现步骤摘要】
一种丙烯酸改性活性聚氯乙烯的制备方法
本专利技术涉及一种改性聚氯乙烯的制备方法，尤其涉及一种丙烯酸改性活性聚氯乙烯的制备方法。
技术介绍
聚氯乙烯，英文简称PVC(Polyvinylchloride)，是氯乙烯单体(vinylchloridemonomer,简称VCM)在过氧化物、偶氮化合物等引发剂；或在光、热作用下按自由基聚合反应机理聚合而成的聚合物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物统称之为氯乙烯树脂。工业生产的PVC分子量一般在5万～11万范围内，具有较大的多分散性，分子量随聚合温度的降低而增加；无固定熔点，80～85℃开始软化，130℃变为粘弹态，160～180℃开始转变为粘流态；有较好的机械性能，抗张强度60MPa左右，冲击强度5～10kJ/m2；有优异的介电性能。PVC曾是世界上产量最大的通用塑料，应用非常广泛。在建筑材料、工业制品、日用品、地板革、地板砖、人造革、管材、电线电缆、包装膜、瓶、发泡材料、密封材料、纤维等方面均有广泛应用。然而目前所用的聚氯乙烯中由于其硬度较高，分子链较为刚硬，因此其加工难度较大，在加工过程中必须加入大量的增塑剂对其进行改性，然而大量增塑剂的加入又极大的提高了聚氯乙烯的产品的成本，从而导致聚氯乙烯产品的成本居高不下。同时，制备得到的聚氯乙烯中没有活性基团，无法再进行下一步反应，因此在后续制备聚氯乙烯产品时往往只是物理的混合，没有化学键的生成，导致体系中的组分容易析出。例如一种阻燃软质聚氯乙烯电线电缆料及其制备方法，其授权公告号为CN106380740B，所述的复合材料包括如下重量份数的组分：聚氯乙烯：80～120份、金属醋酸盐：1～6份、纳米填料：5～10份、磷系阻燃剂：3～10份、增塑剂：30～60份、偶联剂：0.2～3份、稳定剂：5～10份、润滑剂：1～8份。所述的金属醋酸盐为醋酸锰、醋酸镍、醋酸铬、醋酸锌中的一种或多种。本专利技术的阻燃软质聚氯乙烯电线电缆料通过合理配伍电缆料的成分，尤其是复配使用金属醋酸盐和磷系阻燃剂，并添加纳米填料，进一步同时有效地提高电缆料的力学性能、阻燃性能、抑烟效果。但是该专利技术中的电缆料中价格较高的增塑剂的含量约为基体材料聚氯乙烯含量的50％，而价格较低的填料却含量较低，因此其成本无法有效的降低，使得厂家无法获得更多的经济效益。
技术实现思路
本专利技术是为了克服现有技术中聚氯乙烯材料硬度较高、分子链较为刚硬，加工难度大，因此在制造聚氯乙烯产品时需要加入大量的增塑剂，提高了产品的制备成本，其分子链中也没有活性基团不利于制备聚氯乙烯产品，提供了一种能够有效的降低聚氯乙烯树脂加工难度，降低聚氯乙烯链段刚性，在制造聚氯乙烯产品时能够减少增塑剂的使用，有效降低成本其具有活性基团能够与其他组分产生化学键的连接的一种丙烯酸改性活性聚氯乙烯的制备方法。为实现上述目的，本专利技术通过以下方案实现：一种丙烯酸改性活性聚氯乙烯的制备方法，所述的制备方法包括以下步骤：(1)丙烯酸单体的合成：将含有羟基的丙烯酸酯与二甲基氯硅烷反应得到有机硅改性丙烯酸酯单体；(2)悬浮聚合：将氯乙烯、步骤(1)中得到的有机硅改性丙烯酸酯单体、分散剂、、去离子水、引发剂以及其他助剂分别置于反应釜中进行悬浮聚合，得到丙烯酸改性活性聚氯乙烯浆料；(3)后处理：将丙烯酸改性活性聚氯乙烯浆料中通入水蒸气，脱除未反应的氯乙烯单体，离心过滤然后干燥得到丙烯酸改性活性聚氯乙烯。本专利技术中的丙烯酸改性活性聚氯乙烯通过氯乙烯以及有机硅改性丙烯酸酯之间的共聚反应得到，克服了原本聚氯乙烯不耐高温，在高温状态下容易分解黄变的问题。同时本专利技术中的丙烯酸改性活性聚氯乙烯还含有活性的有机硅结构，有机硅结构的加入能够使得聚氯乙烯的耐热耐低温性能进一步的提高，其中的硅氢基团还能够具有一定的反应活性，能够在后续的加工中进行反应。作为优选，所述的丙烯酸单体的合成方法如下：在氮气保护下按照重量份数计，取含有羟基的丙烯酸酯100份、三乙胺110份溶于100份有机溶剂中加入到反应釜中，然后在-20℃条件下向反应釜中滴加85份二甲基氯硅烷溶于100份有机溶剂的混合液中，滴加完成后升高温度至20℃，继续反应3-5小时，反应结束后过滤除去生成的盐酸三乙胺盐，得到的滤液用饱和碳酸钠溶液以及蒸馏水洗三遍，直到pH值呈中性，旋蒸除去有机溶剂，得到丙烯酸单体。本专利技术中的丙烯酸改性活性聚氯乙烯由含有有机硅氢结构的丙烯酸树脂与氯乙烯之间进行共聚，得到的聚氯乙烯中含有硅氢结构，硅氢键能够在制备聚氯乙烯产品时与其他组分中的乙烯基反应，使得最终得到的电缆料交联形成互穿网络结构，保证了配方中的各个组分不会在日常使用过程中析出，含量降低导致最终的性能下降。此外，本专利技术中通过在聚氯乙烯链段中添加有丙烯酸酯链段，能够有效的将聚氯乙烯链段进行柔化，有效的降低了聚氯乙烯的刚性，因此，本专利技术中得到的丙烯酸改性活性聚氯乙烯具有良好的柔性，能够在加工过程中表现出优异的可加工性能。作为优选，所述的含有羟基的丙烯酸酯为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯或者甲基丙烯酸羟丙酯中的一种。作为优选，所述的有机溶剂为乙醚、二氯甲烷、三氯甲烷、甲苯、四氢呋喃以及正己烷中的一种。作为优选，所述的步骤(2)中各组分的重量份数为：氯乙烯100份、丙烯酸单体3～12份、分散剂0.05～0.8份、去离子水105～120份以及引发剂0.03～0.1份，所述的其他助剂及重量份数包括链终止剂0.001～0.1份、巯基乙醇0.005-0.025份、抗鱼眼剂0.0001～0.0025份。本专利技术中的乙烯基封端聚二甲基硅的份数占氯乙烯的质量分数较少，能够在保证对聚氯乙烯的充分改性的条件下，仍然能够有效的保持聚氯乙烯原本的力学强度。作为优选，所述的步骤(2)中各组分的具体添加工艺如下：将去离子水、分散剂、引发剂、抗鱼眼剂以及巯基乙醇通入反应釜中，然后将反应釜中的空气置换成氮气，然后加入氯乙烯以及丙烯酸单体，控制反应釜内温度为50～60℃，反应釜内压力为0.6～0.9MPa，当反应釜内压力降至0.35～0.20MPa时加入链终止剂，泄压出料，得到有丙烯酸改性活性聚氯乙烯浆料。作为优选，所述的步骤(2)中分散剂为明胶、聚乙烯醇、羧甲基纤维素或者羟丙基甲基纤维素中的一种。作为优选，所述的步骤(2)中引发剂为过氧化二碳酸二异丙酯、偶氮二异庚腈、过氧化十二酰、过氧化乙酰基环己烷磺酸或者过氧化二碳酸二环己酯中的一种或多种混合物。作为优选，所述的步骤(2)中链终止剂为双酚A、对叔丁基领苯二酚、二甲基二硫代氨基甲酸钠、多硫化钠或者亚硝酸钠中的一种。作为优选，所述的步骤(2)中抗鱼眼剂为叔丁基邻苯二酚、硝基苯酚、叔丁基对苯二酚或丁醇中的一种。因此，本专利技术具有以下优点：(1)本专利技术中的聚氯乙烯链段中添加有丙烯酸酯链段能够有效的增加其可加工性能；(2)本专利技术中的聚氯乙烯分子链中具有活性基团，能够在后续的加工过程中进行反应；(3)本专利技术中的聚氯乙烯具有良好的抗分解、耐高低温性能。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术的技术方案作以进一步描述说明。如果无特殊说明，本专利技术的实施例中说采用的原料均为本领域常用的原料，实施例中所采用的方法，均为本领域的常规方法。实施例1一种丙烯酸改性活性聚氯乙烯的制备方法，所述的制备方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种丙烯酸改性活性聚氯乙烯的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括以下步骤：（1）丙烯酸单体的合成：将含有羟基的丙烯酸酯与二甲基氯硅烷反应得到有机硅改性丙烯酸酯单体；（2）悬浮聚合：将氯乙烯、步骤（1）中得到的有机硅改性丙烯酸酯单体、分散剂、、去离子水、引发剂以及其他助剂分别置于反应釜中进行悬浮聚合，得到丙烯酸改性活性聚氯乙烯浆料；（3）后处理：将丙烯酸改性活性聚氯乙烯浆料中通入水蒸气，脱除未反应的氯乙烯单体，离心过滤然后干燥得到丙烯酸改性活性聚氯乙烯。

【技术特征摘要】
1.一种丙烯酸改性活性聚氯乙烯的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括以下步骤：（1）丙烯酸单体的合成：将含有羟基的丙烯酸酯与二甲基氯硅烷反应得到有机硅改性丙烯酸酯单体；（2）悬浮聚合：将氯乙烯、步骤（1）中得到的有机硅改性丙烯酸酯单体、分散剂、、去离子水、引发剂以及其他助剂分别置于反应釜中进行悬浮聚合，得到丙烯酸改性活性聚氯乙烯浆料；（3）后处理：将丙烯酸改性活性聚氯乙烯浆料中通入水蒸气，脱除未反应的氯乙烯单体，离心过滤然后干燥得到丙烯酸改性活性聚氯乙烯。2.根据权利要求1所述的一种丙烯酸改性活性聚氯乙烯的制备方法，其特征在于，所述的丙烯酸单体的合成方法如下：在氮气保护下按照重量份数计，取含有羟基的丙烯酸酯100份、三乙胺110份溶于100份有机溶剂中加入到反应釜中，然后在-20℃条件下向反应釜中滴加85份二甲基氯硅烷溶于100份有机溶剂的混合液中，滴加完成后升高温度至20℃，继续反应3-5小时，反应结束后过滤除去生成的盐酸三乙胺盐，得到的滤液用饱和碳酸钠溶液以及蒸馏水洗三遍，直到pH值呈中性，旋蒸除去有机溶剂，得到丙烯酸单体。3.根据权利要求1或2所述的一种丙烯酸改性活性聚氯乙烯的制备方法，其特征在于，所述的含有羟基的丙烯酸酯为丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯或者甲基丙烯酸羟丙酯中的一种。4.根据权利要求2所述的一种丙烯酸改性活性聚氯乙烯的制备方法，其特征在于，所述的有机溶剂为乙醚、二氯甲烷、三氯甲烷、甲苯、四氢呋喃以及正己烷中的一种。5.根据权利要求1所述的一种丙烯酸改性活性聚氯乙烯的制备方法，其特征在于，所述的步骤（2）中各组分的重量份数为...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵亚琼，
申请(专利权)人：浙江威思康塑胶有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33