[发明专利]一种高增韧的氯乙烯接枝共聚物及其制备方法

说明书

技术领域

一种高增韧的氯乙烯接枝共聚物及其制备方法，属于高分子材料技术领域，具体涉及一种由丙烯酸酯聚合物增韧的氯乙烯接枝聚合物。

背景技术

聚氯乙烯树脂制成品价格低廉，并且具有良好的加工性能、机械性能和化学上的稳定性，广泛应用于日常生活和工业生产领域中。由于聚氯乙烯树脂本身脆性较大，需要提高其强度及韧性。

为改善树脂的强度和韧性，诸多方法被提出来，其中主要有物理混合方法和化学改性方法。物理改性方法包括在聚氯乙烯树脂加工过程中向聚氯乙烯树脂当中加入抗冲击改性剂如MBS(甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物)树脂、抗冲击ACR（丙烯酸酯类）树脂、CPE(氯化聚乙烯)树脂以及其他补强剂成分等，这些对聚氯乙烯树脂进行增强的成分需要在加工过程中分散到基体树脂中，因而受到加工配方、温度条件、混合条件等多种因素的影响，机械性能稳定性不能得到很好的保证，并且在制造这些增强剂时使用了促进分散和提高与基体树脂粘结力的成分，影响了抗冲击改性效果、增加了制造成本。

为改善聚氯乙烯树脂产品的抗冲击性能，提高机械性能指标和产品质量稳定性，对聚氯乙烯树脂的化学改性方法被提出来，其中包括将具有橡胶成分的丁二烯系或丙烯酸酯类胶乳粒子经过接枝上丙烯酸酯类的聚合物后与氯乙烯进行共聚，如中国专利CN101775105B提出的方法，即将氯乙烯与“核芯”为低度交联的丙烯酸酯类橡胶聚合物和“壳”为具有较高玻璃化温度的聚合物的聚丙烯酸酯乳胶粒子进行共聚，从而制得可直接使用的聚氯乙烯树脂。由于该工艺中作为抗冲改性组分的丙烯酸酯橡胶聚合物中核芯聚合物接枝（甲基）丙烯酸酯的接枝率不足，所生产的PVC树脂产品力学性能较低，并且工艺中采用了乳液聚合工艺以及喷雾干燥等回收方法，最终产品中化学杂质较多，介电性能会较差，限制了使用范围。中国专利CN1043427C中提到了一种二步法制备抗冲击聚丙烯酸酯/氯乙烯接枝共聚物的方法，第一步先合成由丙烯酸酯与含有两个非共轭双键的可交联单体共聚制成丙烯酸酯水乳液，第二步再与氯乙烯进行悬浮接枝共聚，从而制备出抗冲击性能的树脂。该发明中，含有两个非共轭双键的可交联单体与丙烯酸酯共聚时形成了均相结构，同时可交联单体保证丙烯酸酯橡胶相具有一定凝胶含量，作为与氯乙烯进行共聚的原料，胶乳粒子表面所提供的氯乙烯接枝活性点明显不足，因而与氯乙烯共聚得到的树脂产品的抗冲击强度等机械性能不能充分反映出丙烯酸酯橡胶相能够提供的最大贡献。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种抗冲击强度、韧性好的一种高增韧的氯乙烯接枝共聚物及其制备方法。针对丙烯酸酯橡胶相接枝氯乙烯单体过程中丙烯酸酯橡胶相接枝活性点不足的问题，提供一种核壳结构的丙烯酸酯橡胶胶乳制备氯乙烯接枝共聚物树脂的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该高增韧的氯乙烯接枝共聚物，其特征在于：由质量分数90~99%的氯乙烯与1~10%的丙烯酸酯橡胶胶乳共聚形成；

所述丙烯酸酯橡胶胶乳为由质量分数95.0~99.0%的核芯和质量分数1.0~5.0%的壳层组成的核壳结构，所述核芯由质量分数0.5~5.0%的核芯可交联单体与质量分数95~99.5%丙烯酸酯单体均相交联而成，所述的壳层由壳层可交联单体在核芯的表面聚合而成；所述的可交联单体含有两个或两个以上非共轭双键；

所述的丙烯酸酯单体为玻璃化温度低于-20℃的烷基链含2~10个碳原子的丙烯酸烷基酯的一种、两种或两种以上混合物；所述的丙烯酸酯橡胶胶乳的平均粒径为0.08~0.50μm。

优选的，所述的丙烯酸酯橡胶胶乳的平均粒径为0.10~0.30μm。

所述的丙烯酸酯单体为丙烯酸丁酯。

优选的，所述的丙烯酸酯单体为78~100%丙烯酸丁酯与0~22%的丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸芳基酯或丙烯酸多醚酯的混合物。且这几种丙烯酸烷基酯与丙烯酸丁酯的相容性更好，与所选的独立共聚的可交联单体聚合时能促进反应相均匀，形成适合的均相交联结构。

所述核芯可交联单体为二乙烯基苯，乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸烯丙酯、丙烯酸烯丙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、三聚氰酸三烯丙酯的一种、两种或两种以上任意比例的混合物。