加工性能优良的氯乙烯接枝共聚物的制备方法技术

加工性能优良的氯乙烯接枝共聚物的制备方法，属于氯乙烯接枝共聚技术领域。本发明专利技术的方法包括如下步骤：1）丙烯酸酯胶乳一次聚合，2）丙烯酸酯胶乳二次聚合，3）氯乙烯接枝共聚，得氯乙烯接枝共聚物。其中步骤2）：加脱盐水稀释丙烯酸酯胶乳，加无机强酸强碱盐的水溶液，静置10~20分钟；加入第一引发剂，升温至55~70℃，再加入丙烯酸酯类混合单体进行聚合，补加第一引发剂，聚合反应得丙烯酸酯大粒径胶乳；其中所用丙烯酸酯类混合单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和乙二醇二甲基丙烯酸酯按重量比12~25：3~5：0.01~0.02混合。本发明专利技术的方法所得氯乙烯接枝共聚物具有较短的塑化时间、加工性能优异。性能优异。

【技术实现步骤摘要】
加工性能优良的氯乙烯接枝共聚物的制备方法


[0001]加工性能优良的氯乙烯接枝共聚物的制备方法，属于氯乙烯接枝共聚


技术介绍

[0002]聚氯乙烯树脂具有成本较低、耐化学品性能优良的优点，但也存在机械性能低、加工性能和热稳定性差等主要问题。对于聚氯乙烯树脂机械性能的改进和提升，主要采用物理和化学两种方法。物理方法主要包括共混等手段，如将专用抗冲改性剂与PVC树脂粉料共混，然后深度的塑化加工等操作，有效提高抗冲击性能。物理方法受原料、加工条件和配方等因素影响较大，抗冲改性剂在PVC树脂中易产生分散不均、机械性能取向差异较大等问题，无法充分保证加工制品质量稳定性。相比之下，在PVC树脂制造过程中将具有抗冲功能的橡胶类核心组分与氯乙烯单体共聚，可有效解决制品机械性能各向差异和稳定性问题。橡胶类核心组分形成的胶乳粒径大小对树脂改性能力具有重要影响。
[0003]申请人在研究中发现，现有的氯乙烯接枝共聚物存在以下问题：现有的氯乙烯接枝共聚物加工性能并不理想，主要表现为塑化时间过长，这会导致氯乙烯接枝共聚物在组合物体系中的分散性不佳，还会导致组合物所制得的制品外观不理想，具体表现为制品表面不够光滑、形状不够规整，并且该问题在高抗冲性氯乙烯接枝共聚物中表现尤为明显。
[0004]如何在保证氯乙烯接枝共聚物抗冲性的基础上，还能获得较好的加工性能，是目前迫切需要解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种加工性能优良的氯乙烯接枝共聚物的制备方法，该方法所得氯乙烯接枝共聚物具有较短的塑化时间、加工性能优异。
[0006]本专利技术解决其技术问题所采用方法的技术方案是：该加工性能优良的氯乙烯接枝共聚物的制备方法，包括以下步骤：1）丙烯酸酯胶乳一次聚合：将脱盐水、阴离子乳化剂、第一分散剂、第一引发剂、丙烯酸酯单体和交联剂混匀；在惰性气氛下聚合，得丙烯酸酯胶乳；2）丙烯酸酯胶乳二次聚合：向步骤1）所得丙烯酸酯胶乳中，搅拌加入无机强酸强碱盐的水溶液，静置10~20分钟；加入第一引发剂，升温至55~70℃，再加入丙烯酸酯类混合单体进行聚合，然后补加第一引发剂，聚合反应得固含量25~35%质量百分比、数均粒径0.1~0.4μm的丙烯酸酯大粒径胶乳；步骤2）所述丙烯酸酯类混合单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和乙二醇二甲基丙烯酸酯按重量比12~25：3~5：0.01~0.02的混合物；3）氯乙烯接枝共聚：加入脱盐水、纤维素醚、pH调节剂、第二引发剂，在惰性气氛保护下、抽真空，加氯乙烯
单体和步骤2）所得丙烯酸酯大粒径胶乳，混匀后，悬浮接枝聚合，得氯乙烯接枝共聚物。
[0007]步骤1）的具体操作为：按重量份将脱盐水160~220份、阴离子乳化剂0.5~5份、第一分散剂0.08~0.1份、第一引发剂0.10~1份、丙烯酸酯单体100份和交联剂0.75~2份混匀；在惰性气氛、55~70℃下聚合反应，得固含量30~40%质量百分比、数均粒径0.050~0.100μm的丙烯酸酯胶乳。
[0008]步骤2）的具体操作为：在20~50℃下，向步骤1）所得丙烯酸酯胶乳中，搅拌加入5~10 %质量百分比的无机强酸强碱盐的水溶液50~90份，静置10~20分钟；按重量份加入第一引发剂0.001~0.02份，升温至55~70℃，再加入丙烯酸酯类混合单体10~50份进行聚合，补加第一引发剂0.005~0.01份，得固含量25~35%质量百分比、数均粒径0.1~0.4μm的丙烯酸酯大粒径胶乳。
[0009]步骤3）的具体操作为：按重量份加入脱盐水150~200份、纤维素醚0.1~0.2份、pH调节剂0.05~0.1份、第二引发剂0.01~0.2份，在惰性气氛保护下、抽取真空后，加氯乙烯单体100份、步骤2）所得丙烯酸酯大粒径胶乳18~45份，混匀后，45~65℃条件下悬浮接枝聚合，经终止、脱气、脱水、干燥、筛分，得氯乙烯接枝共聚物。
[0010]步骤1）所述丙烯酸酯单体为丙烯酸乙酯和丙烯酸丁酯按重量比1~2：8~9的混合物；步骤1）所述的交联剂为甲基丙烯酸烯丙酯。
[0011]步骤2）所述加入丙烯酸酯类混合单体的具体操作为：将丙烯酸酯类混合单体混合均匀，按重量均分为3~4等分，间隔15~30分钟加入1等分。
[0012]步骤2）所述无机强酸强碱盐为氯化钠、氯化钾、硫酸钠。
[0013]步骤1）和2）所述第一引发剂为过硫酸钾、过硫酸钠或过硫酸铵。
[0014]步骤3）所述第二引发剂为过氧化新癸酸叔丁酯、过氧化叔戊酸叔戊酯、过氧化新癸酸异丙苯酯、过氧化二碳酸二（2-乙基己基）酯中的一种或两种。
[0015]步骤3）所述纤维素醚为羟丙基甲基纤维素。
[0016]对本专利技术的说明如下：步骤1）所述阴离子乳化剂为月桂酸钾、油酸钾或硬脂酸钾。
[0017]步骤1）所述第一分散剂为氯化钾或焦磷酸钠。
[0018]步骤3）所述pH调节剂为碳酸氢铵。
[0019]步骤2）所述无机强酸强碱盐水溶液中无机强酸强碱盐用量，占步骤2）所述丙烯酸酯胶乳干重的质量百分比为0.1~5.0%步骤3）终止所用终止剂为0.01~0.02份，终止剂为丙酮缩氨基硫脲。
[0020]优选的，步骤1）所得固含量33~38.5%质量百分比、数均粒径0.063~0.078μm的丙烯酸酯胶乳。进一步优选的，步骤1）所得丙烯酸酯胶乳固含量为33~35%质量百分比，如步骤1）所得丙烯酸酯胶乳浓度高于该范围，需加脱盐水稀释，再在步骤2）中使用。
[0021]优选的，步骤2）所得固含量27.4~32.4%质量百分比、数均粒径0.194~0.287μm的丙烯酸酯大粒径胶乳。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的所具有的有益效果是：1、本专利技术所得氯乙烯接枝共聚物具有较短的塑化时间、加工性能优异。
[0023]第一，本专利技术在步骤2）中，首先搅拌加入无机强酸强碱盐的水溶液，静置10~20分钟，然后再加入第一引发剂升温聚合。
[0024]第二，本专利技术在步骤2）中所用丙烯酸酯类混合单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和乙二醇二甲基丙烯酸酯按重量比12~25：3~5：0.01~0.02的混合物。
[0025]第三，本专利技术在步骤2）中将丙烯酸酯类混合单体混合均匀，按重量均分为3~4等分，间隔15~30分钟加入1等分，从而提高了步骤2）聚合反应的稳定性。
[0026]以上设计能够使步骤2）所得丙烯酸酯大粒径胶乳聚结紧密、核壳结构较为均匀，最终步骤3）氯乙烯聚合转化率较高。本专利技术所得氯乙烯共聚物塑化时间短，具有较好的加工性能，易于加工。
[0027]、在保证加工性能的同时，本本专利技术所得氯乙烯接枝共聚物还具有较好的抗冲击性能。
[0028]第一，本专利技术采用三步设计，在步骤1）丙烯酸酯胶乳一次聚合获得丙烯酸酯胶乳后，采用步骤2）丙烯酸酯胶乳二次聚合进行扩径，然后再进行步骤3）氯乙烯接枝共聚得氯乙烯接枝共聚物，该工艺路线明本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.加工性能优良的氯乙烯接枝共聚物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）丙烯酸酯胶乳一次聚合：将脱盐水、阴离子乳化剂、第一分散剂、第一引发剂、丙烯酸酯单体和交联剂混匀；在惰性气氛下聚合，得丙烯酸酯胶乳；2）丙烯酸酯胶乳二次聚合：向步骤1）所得丙烯酸酯胶乳中，搅拌加入无机强酸强碱盐的水溶液，静置10~20分钟；加入第一引发剂，升温至55~70℃，再加入丙烯酸酯类混合单体进行聚合，然后补加第一引发剂，聚合反应得固含量25~35%质量百分比、数均粒径0.1~0.4μm的丙烯酸酯大粒径胶乳；步骤2）所述丙烯酸酯类混合单体为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和乙二醇二甲基丙烯酸酯按重量比12~25：3~5：0.01~0.02的混合物；3）氯乙烯接枝共聚：加入脱盐水、纤维素醚、pH调节剂、第二引发剂，在惰性气氛保护下、抽真空，加氯乙烯单体和步骤2）所得丙烯酸酯大粒径胶乳，混匀后，悬浮接枝聚合，得氯乙烯接枝共聚物。2.根据权利要求1所述的加工性能优良的氯乙烯接枝共聚物的制备方法，其特征在于，步骤1）的具体操作为：按重量份将脱盐水160~220份、阴离子乳化剂0.5~5份、第一分散剂0.08~0.1份、第一引发剂0.10~1份、丙烯酸酯单体100份和交联剂0.75~2份混匀；在惰性气氛、55~70℃下聚合反应，得固含量30~40%质量百分比、数均粒径0.050~0.100μm的丙烯酸酯胶乳。3.根据权利要求1所述的加工性能优良的氯乙烯接枝共聚物的制备方法，其特征在于，步骤2）的具体操作为：在20~50℃下，向步骤1）所得丙烯酸酯胶乳中，搅拌加入5~10 %质量百分比的无机强酸强碱盐的水溶液50~90份，静置10~20分钟；按重量份加入第一引发剂0.001~0.02份，升温至55~70℃，再加入丙烯酸酯类混合单体10~...

【专利技术属性】
技术研发人员：张磊，梁斌，鲍春伟，车万里，裴晓静，李静，张立红，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司齐鲁分公司，
类型：发明
国别省市：