一种耐高温易加工的PVC材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及改性聚合物技术领域，公开了一种耐高温易加工的PVC材料及其制备方法，该制备方法包括如下步骤：S1：含不饱和键的硫杂环化合物和PVC在90～110℃温度下进行接枝反应，得到硫改性PVC，备用；S2：将丙烯酸稀土配合物与丙烯酸进行共聚反应，得到聚丙烯酸

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温易加工的PVC材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及改性聚合物
，具体而言，涉及一种耐高温易加工的PVC材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚氯乙烯(PVC)是一种含氯聚合物，由于其高分子主链上引入了氯原子而具有一系列独特的性能，如不易燃性、高强度、耐气候变化性以及优良的几何稳定性，因此，PVC受到了广泛关注并成为了一种具有较好应用前景的合成材料。PVC树脂虽然综合性能良好，但也存在一些缺陷，主要表现在：热稳定性差，PVC的熔融温度约为210℃，当物温度高于150℃时便可迅速分解，因此，PVC加工应用时首先要解决其热稳定性问题；其次，不加或少量添加增塑剂的硬质PVC的熔体表观黏度高，流动性较差，加工难度大；而采用小分子增塑剂的软质PVC，在制品加工和使用过程中，由于小分子的溶出、挥发、迁移而使制品变硬、变脆，失去使用价值，同时也容易污染环境。
[0003]发表于镇江高专学报2006年4月第19卷第2期的文章“丙烯酸稀土对聚氯乙烯热稳定性影响的研究”使用二盐基亚磷酸铅和丙烯酸镧复配提升PVC的热稳定性，但是该PVC提升的热稳定性有限，耐热性能较差，而且使用了小分子增塑剂邻苯二甲酸二辛酯(DOP)导致在制品加工和使用过程中，由于小分子的溶出、挥发、迁移而使制品变硬、变脆，柔韧性下降，增加了加工难度，因此，开发一种耐高温且易加工的PVC材料是非常具有应用价值。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是克服现有PVC热稳定性差以及加工不易的缺陷或不足而提供一种耐高温易加工的PVC材料的制备方法。本专利技术通过特定原料及反应条件的选用得到的PVC材料，具有较好的耐高温性能，无需额外添加增塑剂就具有较高的柔韧性，力学性能好，加工难度低，工艺简单，成本低，安全环保。
[0005]本专利技术的另一目的是提供一种耐高温易加工的PVC材料。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采取如下技术方案：
[0007]一种耐高温易加工的PVC材料的制备方法，包括如下步骤：
[0008]S1：含不饱和键的硫杂环化合物和PVC在90～110℃温度下进行接枝反应，得到硫改性PVC，备用；
[0009]S2：将丙烯酸稀土配合物与丙烯酸进行共聚反应，得到聚丙烯酸
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丙烯酸稀土嵌段共聚物，备用；
[0010]S3：将硫改性PVC和聚丙烯酸
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丙烯酸稀土嵌段共聚物混合，挤出成型，即得耐高温易加工的PVC材料。
[0011]本专利技术的耐高温易加工的PVC材料由硫改性PVC和聚丙烯酸
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丙烯酸稀土嵌段共聚物合成。
[0012]具体地，S1中，含不饱和键的硫杂环化合物在特定温度下打开不饱和键，然后与
PVC键合得到硫改性PVC；该硫改性PVC中含不饱和键的硫杂环化合物引入的S与PVC中的C
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Cl双键之间存在p
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π共轭，能够增强硫改性PVC分子结构的稳定性，有利于增强硫改性PVC的耐高温性能。
[0013]S2中，丙烯酸稀土配合物和丙烯酸共聚得到聚丙烯酸
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丙烯酸稀土嵌段共聚物，该聚丙烯酸
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丙烯酸稀土嵌段共聚物中既具有丙烯酸链段，又具有丙烯酸稀土配合物链段。
[0014]S3中，硫改性PVC和聚丙烯酸
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丙烯酸稀土嵌段共聚物在共混过程中稀土元素与硫改性PVC中的S元素发生配位反应，稀土元素与硫改性PVC中的Cl元素产生耦合效应，进而得到PVC材料。该PVC材料由于配位反应、耦合效应的存在，分子结构更加稳定，进而具有较高的耐高温性能。另外，聚丙烯酸
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丙烯酸稀土嵌段共聚物作为柔性链添加至PVC材料，有效提高了PVC材料的柔韧性，无需额外添加易溶出、挥发、迁移的小分子增塑剂(例如邻苯二甲酸二辛酯)即具有较好的柔韧性，力学性能好，安全环保，易于加工。
[0015]即本专利技术通过特定原料及反应条件的选用得到的PVC材料，具有较好的耐高温性能，无需额外添加增塑剂就具有较高的柔韧性，力学性能好，加工难度低，工艺简单，成本低，安全环保。
[0016]优选地，S1中所述含不饱和键的硫杂环化合物为噻吩。
[0017]优选地，S1中所述含不饱和键的硫杂环化合物和PVC的质量比(1～10):100。
[0018]优选地，S1中接枝反应的反应时间为30～90min。
[0019]优选地，S1中所述含不饱和键的硫杂环化合物和PVC进行接枝反应的过程为：将含不饱和键的硫杂环化合物溶于有机溶剂中，加入PVC并混合，在90～110℃温度下进行接枝反应，即得所述硫改性PVC。
[0020]更为优选地，所述有机溶剂为四氢呋喃。
[0021]研究发现，四氢呋喃作为有机溶剂，不仅可以溶解含不饱和键的硫杂环化合物，同时又对PVC具有很好的溶胀作用，能够增加硫改性PVC的接枝量；当选用除四氢呋喃以外的其它有机溶剂时(比如丙酮、DMF)，其它溶剂对PVC的溶胀作用较差，不利于含不饱和键的硫杂环化合物和PVC进行接枝反应。
[0022]优选地，S2中所述丙烯酸稀土配合物为丙烯酸镧。
[0023]优选地，S2中所述丙烯酸稀土配合物与丙烯酸的质量比为(1～5):5。
[0024]本领域常规的共聚条件均可用于本专利技术的S2中。本专利技术在此也提供一种有效的聚丙烯酸
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丙烯酸稀土嵌段共聚物的共聚方法。
[0025]优选地，S2中所述丙烯酸稀土配合物与丙烯酸进行共聚反应的过程为：在紫外光照下，将丙烯酸稀土配合物和丙烯酸溶于乙酸乙酯溶液中，并进行共聚反应，即得所述聚丙烯酸
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丙烯酸稀土嵌段共聚物。
[0026]本专利技术提供的上述聚丙烯酸
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丙烯酸稀土嵌段共聚物的共聚方法没有使用引发剂，简化了制备流程，降低了生产成本。
[0027]更为优选地，所述紫外光照采用的紫外光的波长范围为200～400nm，反应时间为5～30min。
[0028]优选地，所述S3中聚丙烯酸
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丙烯酸稀土嵌段共聚物和硫改性PVC的质量比为(1～10):100。
[0029]一种耐高温易加工的PVC材料，由上述制备方法制备合成。
[0030]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0031]本专利技术通过特定原料及反应条件的选用得到的PVC材料，具有较好的耐高温性能，无需额外添加增塑剂就具有较高的柔韧性，力学性能好，加工难度低，工艺简单，成本低，安全环保。
附图说明
[0032]图1为实施例1的PVC和耐高温易加工的PVC材料的红外光谱图。
[0033]图2为实施例1的耐高温易加工的PVC材料的扫描电镜图。
具体实施方式
[0034]下面结合实施例进一步阐述本专利技术。这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。下例实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照本领域常规条本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐高温易加工的PVC材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：含不饱和键的硫杂环化合物和PVC在90～110℃温度下进行接枝反应，得到硫改性PVC，备用；S2：将丙烯酸稀土配合物与丙烯酸进行共聚反应，得到聚丙烯酸
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丙烯酸稀土嵌段共聚物，备用；S3：将硫改性PVC和聚丙烯酸
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丙烯酸稀土嵌段共聚物混合，挤出成型，即得耐高温易加工的PVC材料。2.根据权利要求1所述耐高温易加工的PVC材料的制备方法，其特征在于，S1中所述含不饱和键的硫杂环化合物为噻吩。3.根据权利要求1所述耐高温易加工的PVC材料的制备方法，其特征在于，S1中所述含不饱和键的硫杂环化合物和PVC的质量比(1～10):100。4.根据权利要求1所述耐高温易加工的PVC材料的制备方法，其特征在于，S1中接枝反应的反应时间为30～90min。5.根据权利要求1所述耐高温易加工的PVC材料的制备方法，其特征在于，S1中所述含不饱和键的硫杂环化合物和PVC进行接枝反应的过程为：将含不饱和键...

【专利技术属性】
技术研发人员：褚绥红，陈进，胡海金，许娇，雷江宏，张爱雨，辛萌，
申请(专利权)人：陕西联塑科技实业有限公司，
类型：发明
国别省市：