[发明专利]一种热稳定性良好的氯化高聚物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于新材料开发和制备领域，更具体涉及一种热稳定性良好的氯化高聚物及其制备方法。 

背景技术

氯化高聚物是在高分子链段中含有氯原子的聚合物，如聚氯乙烯，氯化聚乙烯等都是非常常用的高分子材料。聚氯乙烯（PVC）是由氯乙烯单体聚合而成的聚合物,具有阻燃、耐候、防腐、抗水及化学品腐蚀性、较好的综合力学性能和电绝缘性能等优点，缺点是热稳定性和抗冲击性能较差。氯化聚乙烯是聚乙烯经过氯化取代反应产生的聚合物。根据物理性能和用途不同，氯化聚乙烯可分树脂改性剂类型的氯化聚乙烯和橡胶改性剂类型的氯化聚乙烯二大类，氯化聚乙烯具有强度高、弹性好、阻燃、耐油耐溶剂等许多优点，在高分子树脂和橡胶改性中广泛得到应用。

但是这些含氯高聚物在加工过程中，在加热或在硫化（非过氧化物硫化体系）时容易脱出氯化氢，因此在含氯高聚物加工过程需要添加具有吸收酸的稳定剂，如硬脂酸钙，硬脂酸钡，三盐基硫酸铅或氧化镁，这些热稳定剂效果还不够理想，需要进一步提高。

溶剂型木质素是用溶剂法生物质直接提取或从生物质酶解炼制制备生物天然气、功能性多糖或生物乙醇、生物丁醇的残渣中提取出来的，整个提取过程都是在相对温和的条件下进行，天然木质素所含有的许多功能团，如酚羟基、醇羟基和甲氧基等，都得到较好的保留，杂质含量低，分子量分布窄，化学活性强，溶剂型木质素比传统造纸工业的木质素磺酸钙或碱木素等产品具有更高的应用价值。   

木质素与PVC或氯化聚乙烯之间存在着质子给予体和接受体的相互作用，两者相容性较好。这种相互作用可能是木质素分子上的羰基、羟基分别与PVC和氯化聚乙烯分子上的氢原子、氯原子发生相互作用。木质素结构中紫丁香基结构单元、苯环上的甲氧基对羟基形成了空间位阻，这种受阻酚结构可以捕获自由基而终止链反应。PVC和氯化聚乙烯常作为户外材料，但是其耐热、光老化性能差，在热和光的作用下会产生自由基发生脱氯化氢反应，因此，木质素的加入可以有效地捕捉自由基，提高PVC或氯化聚乙烯的光、热稳定性。

木质素衍生物的制备根据程贤甦的发明专利：高沸醇木质素聚氨酯的制备，国家发明专利ZL 200510018126.2；一种酶解木质素环氧树脂及其制备方法，国家发明专利号 ZL200810071746.6； 一种木质素改性的高分子相容剂及其制备方法，国家发明专利ZL200910307008.1；脲醛改性木质素高分子相容添加剂及其制备方法（2009年12月1日）国家发明专利ZL200910310717.5。

发明内容

本发明的目的在于提供一种热稳定性良好的氯化高聚物及其制备方法，本发明使用的木质素添加剂来源于天然高聚物，不产生环境污染，而且成本较低，制得的氯化高聚物复合材料具有良好的耐热稳定性，适用于热压或注塑挤出等高分子加工工艺，既能充分利用可再生资源，又可以减少石油化学品的消耗，具有显著的经济和社会效益。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种热稳定性良好的氯化高聚物，是使用溶剂型木质素或它的衍生物为添加剂，改性氯化高聚物得到的。

所述的氯化高聚物是指在高分子链段中含有氯原子的高聚物，包括聚氯乙烯、氯化聚乙烯。

所述的溶剂型木质素是采用溶剂法从含有木质素组分的生物质原料中直接提取或从木片，竹子，草木秸秆发酵制备乙醇、功能性多糖或生物天然气的残渣中提取得到的天然高分子材料。

所述的溶剂型木质素的衍生物是脲醛改性木质素、氯化木质素、木质素改性聚氨酯或木质素改性环氧树脂。

一种如上所述的热稳定性良好的氯化高聚物的制备方法包括以下步骤：

（1）氯化高聚物粉末预先在90-100℃下干燥20-24h；

（2）称取100份氯化高聚物粉末、5-25份溶剂型木质素或它的衍生物和1-6份硬脂酸钙、硬脂酸锌或硬脂酸钡，放入高速混合机内高速预混合5-10 min，接着加入2-8份增塑剂再次高速混合5-15min；所述的增塑剂是邻苯二甲酸酯或脂肪族二元酸；

（3）将混合料置于双辊开炼机上进行混炼，开炼机的双辊温度为140-150℃；待混炼均匀后，出片；压片标准模具预先置于温度为150-160℃的平板硫化机上预热5-15min；将剪裁好的片材放入模具内，预热5-15min；加压至12-15MPa，保压1-3min、放气，如此重复三次；最后保压3-5 min，取出模具进行冷压，时间为10-15 min，即制得热稳定性良好的氯化高聚物。

本发明的有益效果：