[发明专利]一种环保丙烯酸酯类助剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚氯乙烯的加工助剂，具体说是一种环保丙烯酸酯类助剂及其制备方法。

背景技术

聚氯乙烯是目前应用十分广泛的通用塑料，其主要应用于板材、门窗、管件及薄膜等产品。然而，由于聚氯乙烯的塑化温度和分解温度十分接近，且其自身具有易分解、流动性差、冲击强度低、耐候性差等缺陷，所以在聚氯乙烯的加工时一般都需要加入各种加工助剂。聚氯乙烯的加工助剂主要有甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸酯共聚物，甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯共聚物，丙烯腈/苯乙烯三种，尤其以甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸酯共聚物助剂的使用量最大、改性效果最好。然而，现有的甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸酯存在着两个重大的技术缺陷。首先，目前的甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸酯助剂的加工均采用甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸酯共混加工而成，其自身成本较高，且在聚氯乙烯加工时的添加量较大，从而提高了聚氯乙烯制品的加工成本。其次，甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸酯助剂在添加至聚氯乙烯反应体系后，需要与其他填料发生反应以生成交联分子链结构，受搅拌均匀性的影响，上述反应程度也不一致，导致助剂与填料反应的均匀性较差，严重影响了聚氯乙烯的使用性能。因此，如何降低甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸酯的加工成本、并提高其在聚氯乙烯反应体系中与其他填料的反应均匀性，是目前甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸酯助剂行业的一道重大技术难题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可提高聚氯乙烯熔体延伸性、成本低廉的环保丙烯酸酯类助剂。

本发明的另一目的在于提供一种工艺简单的制备上述环保丙烯酸酯类助剂的方法。

本发明的发明目的是这样实现的：一种环保丙烯酸酯类助剂，其特征在于：所述环保丙烯酸酯类助剂包括有机玻璃回收料、丙烯酸酯、丙烯酸乙酯、苯乙烯及碳酸钙，上述组分按质量份数算分别为：有机玻璃回收料100份、丙烯酸酯3-10份、丙烯酸乙酯1-5份、苯乙烯3-10份、碳酸钙3-10份。

进一步说，有机玻璃回收料的分子量为2×10⁶-8×10⁶。

进一步说，有机玻璃回收料为经一次加工的有机玻璃边角料。

进一步说，有机玻璃回收料中的聚甲基丙烯酸甲酯和填料的摩尔比为(9-19)：1。

根据上述作进一步优化，填料为氢氧化钙和碳酸钙中的一种或上述组分以任意比例混合。

本发明还提供一种制备上述环保丙烯酸酯类助剂的方法，该方法的步骤如下：

a：按照上述配比称取相应原料备用；

b：测定有机玻璃回收料的分子量，保障其分子量在2×10⁶-8×10⁶，并在常温常压下把有机玻璃回收料置于破碎机中破碎成粒径为6-10mm的粒料；

c：把步骤b所得粒料置于球磨机中进行磨粉处理，维持球磨机内部温度不超过70-90℃，并保障粉料粒径为0.2-0.5mm；

d：把步骤c所得粉料置于反应釜中密封加热至75-90℃，并在加热时往反应釜内持续通入二氧化碳气体，使粉料内的填料发生催化中和反应而生成碳酸钙；

e：把步骤d所得混合物置于烘干机中，在60-75℃的温度下烘干1-3小时；

f：把步骤e所得混合物置于反应釜中，并加入丙烯酸酯、丙烯酸乙酯和苯乙烯，在180-200℃环境下反应1-3小时后出料；

g：把步骤f所得混合物和碳酸钙置于搅拌机中，在400-800转/分的转速下搅拌1-3小时，即可得环保丙烯酸酯类助剂。

本发明对现有技术的聚氯乙烯用丙烯酸酯类助剂进行改进，其优点如下：

1、本发明的丙烯酸酯类助剂中，采用与甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸酯聚合体系相似的反应体系，利用有机玻璃回收料中的聚甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸酯、丙烯酸乙酯和苯乙烯发生聚合反应，从而实现了在反应过程中形成甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸酯的聚合体系，并可顺利制备得聚氯乙烯用甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸酯助剂。由于采用了有机玻璃回收料代替现有的甲基丙烯酸甲酯单体，因而大大降低了甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸酯助剂的加工成本。而丙烯酸酯、丙烯酸乙酯和苯乙烯的组合使用形成一个复配反应环境，其可保障甲基丙烯酸甲酯聚合反应的稳定性，并在反应过程中产生双键的开键反应和成键反应，从而改善甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸酯助剂的产率。