[发明专利]一种具有高扯断伸长率的ACM生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及高分子化工技术领域，具体涉及一种具有高扯断伸长率的ACM生产工艺。 

背景技术

聚氯乙烯（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。聚氯乙烯的加工成形性能很差，必须加入各种加工助剂，以改善其加工性能，聚氯乙烯加工成形后的制品的抗冲击强度也较差，因此，之前人们发明了多种方法以提高聚氯乙烯制品的抗冲击强度。在道路中广泛使用的道路沥青由于在低温下易变硬、变脆也需要进行抗冲击改性，同样为了防止水泥在震动时受到破坏也需要加入橡胶进行改性。上述改性的基本方法是相同的，其中的一个方法就是添加丁二烯—苯乙烯共聚物即SBS橡胶或SBR橡胶，SBS或SBR橡胶尽管能有效的对PVC、沥青、水泥的抗冲击改性，在一定程度上提高其抗冲击性，但是其耐候性极差，随着时间的推移逐渐老化而失效。 

而SBS或SBR耐候性差的原因是其中的主要成分聚丁二烯的耐紫外线性能差。为了改善SBS或SBR的耐候性，人们又发明了不含双键的抗冲击改性剂—丙烯酸酯类抗冲改性剂。丙烯酸酯类抗冲改性剂是通过向轻度交联的丙烯酸酯类弹性体上接枝甲基丙烯酸烷基酯、苯乙烯、丙烯腈等单体的混合物而得到的丙烯酸酯类核-壳接枝共聚物。丙烯酸酯类核-壳接枝共聚物的核部分为丙烯酸酯类弹性体，用这种丙烯酸酯类核-壳接枝共聚物抗冲改性剂改性的聚氯乙烯制品具有优良的耐候性，但由于其硬壳的存在和内部的交联而使其性能大幅下降，并且其价格昂贵，难以被广泛推广使用。 

氯化聚乙烯（CPE）中不含有双键，且价格低廉故被广泛的应用于无增塑PVC制品的抗冲击改性。但是由于氯化聚乙烯玻璃化温度高因此其抗冲击效果在上述三者中是最差的。用其进行PVC、沥青、水泥的改性时用量大且效果不明显。所以研制一种价格与CPE接近但性能与丙烯酸酯类抗冲改性剂接近，甚至优于丙烯酸酯类抗冲改性剂的产品，就有重要的理论意义和现实意义。 

迄今为止的塑料改性剂分为两大类：一类是以CPE、EVA为代表的线性高分子，二是以MBS、丙烯酸酯类抗冲改性剂为代表的轻度交联的橡胶弹性体。关于这两类抗冲改性剂的抗冲击理论也分为两类，其一是关于CPE与EVA的抗冲改性的作用原理为网状结构理论，该理论认为CPE与PVC的共混物经过加工成型后，CPE在PVC中形成网状结构，也就是说PVC的整个制品被CPE的网络所覆盖，当PVC制品受到外力冲击时，CPE的网络可以吸收冲击的能量，而防止PVC制品的破坏，这就是所谓的网状结构抗冲击原理。其二是关于MBS与丙烯酸酯类抗冲改性剂对PVC的抗冲击改性的机理即银纹—剪切带理论，也就是说当丙烯酯类抗冲改性剂改性的PVC制品受到外力的冲击时，在橡胶球与PVC的界面上产生应力集中，而使PVC产生破坏生成银纹，由于橡胶球的数量特别多，所以产生很多的银纹，而又由于橡胶球之间表面距离特别近，只有1.5微米，所以从一个球面产生的银纹到另一个表面就会被终止，而难以生成大的裂纹，大量的微小裂纹的产生吸收了大量的能量，从而防止了材料的破坏，另一方面由于丙烯酸酯类弹性球的玻璃化温度很低小于-50℃，同时两个球面之间的距离很短，所以PVC在两个球面之间形成了微薄的片材，一般说厚度越大的PVC受力时，易产生脆性断裂，而厚度越薄的PVC受力时，易产生韧性变形，韧性变形也就是通常所说的塑性变形，材料经塑性变形而形成剪切带。我们认为形成剪切带的过程是PVC分子之间产生相对位移的过程，也是橡胶与PVC的接触表面产生相对滑动的过程，因此会生成大量内磨擦热，从而使冲击能转化为热能，保护材料不被破坏。 

目前以上任何一种塑料改性剂作为单剂使用，已经不能满足人们对塑料抗性的要求，高效复合塑料改性剂的研发是目前行业内的一个重要研究方向，而氯化聚乙烯—丙烯酸烷基酯互穿网络共聚物（即ACM）为本研发方向内近年来的代表产品之一。之前我们总公司以个人名义申报的200610001895.6和200610066455.9两篇专利中也披露了氯化聚乙烯—丙烯酸烷基酯互穿网络共聚物（即ACM）在研发前期的一些合成技术工艺和方案，虽然在当时从一定程度上满足了市场上对塑料各物理特性的要求。但是总体来说，通过之前的ACM合成工艺合成的氯化聚乙烯—丙烯酸烷基酯互穿网络共聚物（即ACM）在热稳定性、强度、伸长率、难燃性、耐油性、耐热老化、耐寒性等多种物理特性上仍不很高，到现在已无法满足市场的要求。所以如何进一步改革性的提高氯化聚乙烯—丙烯酸烷基酯互穿网络共聚物（即ACM）的产品品质是目前行业内面临的亟待解决的一个问题。 

发明内容