[发明专利]一种用作聚氯乙烯多功能加工改性剂的共聚物及其合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚氯乙烯（以下简称PVC）加工改性剂及其合成方法，尤其涉及一种PVC用多功能加工改性剂及其制备方法。

背景技术

PVC是一种性能优良的通用型热塑性塑料，是我国产量最大的塑料品种之一。PVC的加工成型性能较差，必须加入加工改性剂以改善其塑化加工性能。目前PVC用加工改性剂可以归纳为三大类：丙烯酸酯类加工改性剂、苯乙烯类加工改性剂、含无机填充料类加工改性剂。丙烯酸酯类加工改性剂是由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯为主要原材料采用乳液聚合而成的一类加工改性剂，其优点为熔体强度高，具有优异的加工性能，赋予制品良好的表面光洁度，能更好地保证PVC制品在生产过程中的稳定性和实际应用中的产品质量稳定性。苯乙烯类加工改性剂是以苯乙烯为主要原材料通过乳液聚合的工艺手段合成的一类加工助剂。含填充物类加工改性剂是由上述两种加工改性剂为基础料，再配以碳酸钙、树脂粉等填充物，从而降低产品价格的一类加工改性剂。该类产品的性能由填充物的份数来决定，由于产品中碳酸钙的添加，使PVC制品的力学性能下降明显，产品质量无法保证。

目前，随着PVC加工制品应用领域的不断扩大，上述三类加工改性剂在应用过程中逐步显露出各种缺点。例如，丙烯酸酯类加工改性剂熔体强度提高并且分子量增大之后，熔体流动性下降、尺寸稳定性难以控制，塑化时间延长、脱模性下降，导致应用过程中PVC制品各项性能指标如制品密度、尺寸稳定性等难以控制，只能通过加入内外润滑剂来调整其塑化时间、流动性。但是内外润滑剂属低分子量蜡或脂类，加入量过大会导致析出以及产品性能下降。同时由于原材料价格的居高不下，也使得丙烯酸酯类加工改性剂产品的价格较高，影响了该类改性剂的广泛使用。苯乙烯类加工改性剂存在耐老化性能下降、塑化性能延迟、力学性能难以满足产品需求、抗紫外线和抗老化性能一般、PVC制品使用过程中易变黄等不利因素，严重限制该类改性剂在户外PVC制品、高档PVC中的应用。

一直以来，国内外研究人员围绕丙烯酸酯类、苯乙烯类加工改性剂做了大量的工作，并取得了一定的改进。如通过改变加料方式、反应温度、丙烯酸酯类单体配比等控制丙烯酸酯类加工助剂的分子量来协调其加工性能与熔体强度，通过加入不同功能性基团拓宽其特殊应用领域等。但是，仍然没有很好地解决目前传统的PVC加工改性剂性能单一，在熔体高速挤出过程中出现熔体破裂、脱模性差、制品尺寸稳定性差等缺点，不能满足市场需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种将性能卓越的乙酸乙烯酯单体引入到PVC加工改性剂中来的合成方法以合成出乙酸乙烯酯-甲基丙烯酸烷基酯-丙烯酸烷基酯-乙烯类单体共聚物作为PVC多功能加工改性剂。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种用作聚氯乙烯多功能加工改性剂的共聚物，是由0-60重量份的甲基丙烯酸烷基酯、0-20重量份的丙烯酸烷基酯、0-100重量份的乙酸乙烯酯、以及0-30重量份的乙烯类单体组成的总重量份为100的单体混合物共聚得到的高分子聚合物。

对于上述共聚物，所述的乙酸乙烯酯的重量份为10-90。

对于上述共聚物，所述的乙酸乙烯酯的重量份为40-70。

对于上述共聚物，所述的乙烯类单体的重量份为0-10。

对于上述共聚物，所述的甲基丙烯酸烷基酯为烷基碳原子数为1-8的甲基丙烯酸烷基酯中的一种、两种或两种以上的混合物。

对于上述共聚物，所述的丙烯酸烷基酯为烷基碳原子数为2-8的丙烯酸烷基酯中的一种、两种或两种以上的混合物。

对于上述共聚物，所述的乙烯类单体为苯乙烯或甲基苯乙烯。

一种用作聚氯乙烯多功能加工改性剂的共聚物的合成方法，包括如下步骤：

将100-300重量份的水加入到反应装置；

将由0-60重量份的甲基丙烯酸烷基酯、0-20重量份的丙烯酸烷基酯、0-100重量份的乙酸乙烯酯和0-30重量份的乙烯类单体组成的总重量份为100的混合物、2-5重量份的表面活性剂、以及0.01-0.1重量份的引发剂分一次或多次加入到反应装置；

在50-500转/分的搅拌速度下升温至50℃-70℃，反应温度控制在80℃以下，反应5-8小时，得到聚合物乳液，再经喷雾干燥得到该共聚物。

对于上述共聚物的合成方法，所述的甲基丙烯酸烷基酯为烷基碳原子数为1-8的甲基丙烯酸烷基酯中的一种、两种或两种以上的混合物。