一种聚丙烯酸烷烃酯类加工助剂以及包含该加工助剂的可熔融加工组合物制造技术

本发明专利技术提供一种聚丙烯酸烷烃酯类加工助剂以及包含该加工助剂的可熔融加工组合物；所述聚丙烯酸烷烃酯类加工助剂包括：丙烯酸酯类单体、含羧酸基团的烯键式不饱和可共聚单体、饱和脂肪酸酯化烯醇类单体中的一种或多种单体均聚或共聚得到聚丙烯酸烷烃酯，所述聚丙烯酸烷烃酯的重均分子量大于15万；本发明专利技术中的原料丰富易得且合成工艺安全环保，并且本发明专利技术制得的聚丙烯酸烷烃酯类加工助剂成本低、挤出加工性能好。工性能好。工性能好。

【技术实现步骤摘要】
一种聚丙烯酸烷烃酯类加工助剂以及包含该加工助剂的可熔融加工组合物


[0001]本专利技术属于热塑性聚合物加工用改性助剂
，具体涉及一种聚丙烯酸烷烃酯类加工助剂以及包含该加工助剂的可熔融加工组合物。

技术介绍

[0002]热塑性聚合物的常见加工方法为利用旋转螺杆推动可熔融加工的热塑性聚合物熔体通过挤出机料筒进入不同类型的模头，然后冷却成具有模头形状的产品。例如应用该方法将聚烯烃类聚合物熔体挤出加工为管子、线缆包覆层或薄膜等。
[0003]为了提高生产效率，降低生产成本，通常采用提高挤出机螺杆转速从而加快挤出速度的方法，但是挤出速度越快，聚合物熔体受到的剪切速率就越高。对于任何可熔融加工的热塑性聚合物或其组合物，都存在一个剪切速率的临界值，低于该值时，挤出物表面光滑，但高于该值时，挤出物表面就会变得粗糙，通常把该类情况称为熔体破裂。最初的熔体破裂表现为“鲨鱼皮”现象，即表面光泽丧失；其再严重的表现为横贯挤出方向的脊，即挤出物表面出现环状螺纹；其更严重的表现为“连续熔体破裂”现象，即挤出物表面严重变形为不规则形状。高效低成本的高速挤出与避免熔体破裂的低剪切速率相抵触，必须加以优化。
[0004]早在1964年授予Blatz的美国专利No.3125547中就有关于使用含氟聚合物作为加工助剂去改善聚烯烃类聚合物的加工性能，相比传统采用降低挤出速度、提高加工温度、改变模头形状或添加小分子量润滑剂的方法，该含氟聚合物在聚烯烃类聚合物中的含量为500ppm左右，就能有效解决挤出物表面的“鲨鱼皮”问题，同时不影响聚合物本身的物理性能。
[0005]后续在全球范围出现多篇关于改善聚烯烃类聚合物加工问题的相关技术和专利，例如Morgan等人的美国专利No.5397897描述的含氟弹性体，Chapman等人的美国专利No.5464904描述的结晶氟碳聚合物，以及Duchesne和Johnson的美国专利No.5015693和No.4855013描述的使用聚(氧化烯)聚合物作为协效剂与氟烃聚合物组合的加工助剂，这些加工助剂中都含有含氟聚合物，然而含氟聚合物的合成往往需要涉及到氟利昂和含氟阴离子表面活性剂，这些相关的含氟小分子已经被确认会对大气臭氧层和环境生态造成严重影响，将逐步被限制使用。
[0006]因此，研发一种原料丰富易得、合成工艺安全环保且成本低的聚烯烃类聚合物用加工助剂尤为重要。

技术实现思路

[0007]针对现有技术存在的不足及缺陷，本专利技术旨在提供一种聚丙烯酸烷烃酯类加工助剂，本专利技术中的原料丰富易得且合成工艺安全环保，且本专利技术制得的聚丙烯酸烷烃酯类加工助剂成本低。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供了一种聚丙烯酸烷烃酯类加工助剂，采
用如下技术方案：
[0009]一种聚丙烯酸烷烃酯类加工助剂，包括：丙烯酸酯类单体、含羧酸基团的烯键式不饱和可共聚单体、饱和脂肪酸酯化烯醇类单体中的一种或多种单体均聚或共聚得到聚丙烯酸烷烃酯，所述聚丙烯酸烷烃酯的重均分子量大于15万。
[0010]在上述聚丙烯酸烷烃酯类加工助剂中，作为一种优选实施方式，所述聚丙烯酸烷烃酯的重均分子量为30
‑
200万(比如50万、80万、100万、150万、180万)；更优选地，所述聚丙烯酸烷烃酯的重均分子量为50
‑
150万(比如60万、80万、110万、120万、130万)。
[0011]在上述聚丙烯酸烷烃酯类加工助剂中，作为一种优选实施方式，所述聚丙烯酸烷烃酯在常温(25℃)下是弹性体；优选地，所述聚丙烯酸烷烃酯的玻璃化转变温度低于10℃；更优选地，所述聚丙烯酸烷烃酯的玻璃化转变温度低于0℃。
[0012]本专利技术中，低的玻璃化转变温度能够反映出由不同单体共聚形成聚丙烯酸烷烃酯的均匀性，单体均匀共聚的聚合物结晶度低，作为加工助剂更不容易影响到被加工的热塑性聚合物(聚烯烃)的透光率和光泽度。
[0013]在上述聚丙烯酸烷烃酯类加工助剂中，作为一种优选实施方式，所述加工助剂的制备方法为：首先通过乳液聚合的方法得到聚丙烯酸烷烃酯乳液，然后经凝聚制得加工助剂；优选地，聚丙烯酸烷烃酯乳液的平均粒径为100
‑
300纳米(比如120nm、150nm、180nm、200nm、250nm)，固含量为15
‑
45％(比如18％、20％、25％、30％、40％)。
[0014]在上述聚丙烯酸烷烃酯类加工助剂中，作为一种优选实施方式，所述丙烯酸酯类单体的结构通式为：CH2＝CR1‑
COOR2；其中，R1为氢原子或1
‑
10个(比如2个、4个、6个、8个)碳原子的烷基，R2为1
‑
10个(比如2个、4个、6个、8个)碳原子的烷基、环烷基、芳基或含氧烷基；优选地，R1为氢原子或1
‑
3个碳原子的烷基，R2为1
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4个碳原子的烷基、环烷基、芳基或含氧烷基；优选地，所述丙烯酸酯类单体选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸甲氧基甲酯、丙烯酸乙氧基甲酯、丙烯酸
‑2‑
甲氧基乙酯、丙烯酸
‑2‑
乙氧基乙酯中的一种或多种；优选地，所述丙烯酸酯类单体选自甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸
‑2‑
甲氧基乙酯中一种或多种。
[0015]在上述聚丙烯酸烷烃酯类加工助剂中，作为一种优选实施方式，所述含羧酸基团的烯键式不饱和可共聚的单体的结构通式为：R3CH＝CR4COOH，其中，R3为氢原子或1
‑
10个(比如2个、4个、6个、8个)碳原子的烷基、环烷基、芳基、脂肪酸或脂肪酸酯，R4为氢原子或1
‑
10个(比如2个、4个、6个、8个)碳原子的烷基、环烷基、芳基、脂肪酸或脂肪酸酯；优选地，R3为氢原子或1
‑
6个碳原子的烷基、脂肪酸或脂肪酸酯，R4为氢原子或1
‑
4个碳原子的烷基、脂肪酸或脂肪酸酯；优选地，所述含羧酸基团的烯键式不饱和可共聚的单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、α
‑
乙基丙烯酸、巴豆酸、桂皮酸、反丁烯二酸、顺丁烯二酸、衣康酸、柠康酸、反丁烯二酸单甲酯、反丁烯二酸单乙酯、反丁烯二酸单正丁酯、顺丁烯二酸单甲酯、顺丁烯二酸单乙酯、顺丁烯二酸单正丁酯、反丁烯二酸单环戊酯、反丁烯二酸单环己酯、反丁烯二酸单环己烯酯、顺丁烯二酸单环戊酯、顺丁烯二酸单环己酯、顺丁烯二酸单环己烯酯、衣康酸单甲酯、衣康酸单乙酯、衣康酸单正丁酯和衣康酸单环己酯中的一种或多种；优选地，所述含羧酸基团的烯键式不饱和可共聚的单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、反丁烯二酸单乙酯、反丁烯二酸单正丁酯、顺丁烯二酸单乙酯、顺丁烯二酸单正丁酯中的一种或几种。
[0016]在上述聚丙烯酸烷烃酯类加工助剂中，作为一种优选实施方式，作为一种优选实施方式，所述饱和脂肪酸酯化烯醇类的单体的结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯酸烷烃酯类加工助剂，其特征在于，包括：丙烯酸酯类单体、含羧酸基团的烯键式不饱和可共聚单体、饱和脂肪酸酯化烯醇类单体中的一种或多种单体均聚或共聚得到聚丙烯酸烷烃酯，所述聚丙烯酸烷烃酯的重均分子量大于15万。2.根据权利要求1所述的聚丙烯酸烷烃酯类加工助剂，其特征在于，所述聚丙烯酸烷烃酯的重均分子量为30
‑
200万；更优选地，所述聚丙烯酸烷烃酯的重均分子量为50
‑
150万。3.根据权利要求1或2所述的聚丙烯酸烷烃酯类加工助剂，其特征在于，所述聚丙烯酸烷烃酯在常温下是弹性体；优选地，所述聚丙烯酸烷烃酯的玻璃化转变温度低于10℃；更优选地，所述聚丙烯酸烷烃酯的玻璃化转变温度低于0℃。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的聚丙烯酸烷烃酯类加工助剂，其特征在于，所述加工助剂的制备方法为：首先通过乳液聚合的方法得到聚丙烯酸烷烃酯乳液，然后经凝聚制得加工助剂；优选地，聚丙烯酸烷烃酯乳液的平均粒径为100
‑
300纳米，固含量为15
‑
45％。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的聚丙烯酸烷烃酯类加工助剂，其特征在于，所述丙烯酸酯类单体的结构通式为：CH2＝CR1‑
COOR2；其中，R1为氢原子或1
‑
10个碳原子的烷基，R2为1
‑
10个碳原子的烷基、环烷基、芳基或含氧烷基；优选地，R1为氢原子或1
‑
3个碳原子的烷基，R2为1
‑
4个碳原子的烷基、环烷基、芳基或含氧烷基；优选地，所述丙烯酸酯类单体选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸甲氧基甲酯、丙烯酸乙氧基甲酯、丙烯酸
‑2‑
甲氧基乙酯、丙烯酸
‑2‑
乙氧基乙酯中的一种或多种；更优选地，所述丙烯酸酯类单体选自甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸
‑2‑
甲氧基乙酯中一种或多种。6.根据权利要求1
‑
5中任一项所述的聚丙烯酸烷烃酯类加工助剂，其特征在于，所述含羧酸基团的烯键式不饱和可共聚的单体的结构通式为：R3CH＝CR4COOH，其中，R3为氢原子或1
‑
10个碳原子的烷基、环烷基、芳基、脂肪酸或脂肪酸酯，R4为氢原子或1
‑
10个碳原子的烷基、环烷基、芳基、脂肪酸或脂肪酸酯；优选地，R3为氢原子或1
‑
6个碳原子的烷基、脂肪酸或脂肪酸酯，R4为氢原子或1
‑
4个碳原子的烷基、脂肪酸或脂肪酸酯；优选地，所述含羧酸基团的烯键式不饱和可共聚的单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、α
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乙基丙烯酸、巴豆酸、桂皮酸、反丁烯二酸、顺丁烯二酸、衣康酸、柠康酸、反丁烯二酸单甲酯、反丁烯二酸单乙酯、反丁烯二酸单正丁酯、顺丁烯二酸单甲酯、顺丁烯二酸单乙酯、顺丁烯二酸单正丁酯、反丁烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘杰辉，冯沛劲，
申请(专利权)人：熵能创新材料珠海有限公司，
类型：发明
国别省市：