[发明专利]一种丁腈乳液表面改性聚氯乙烯树脂的方法

说明书

技术领域

本发明属于聚氯乙烯技术领域，更具体地，涉及一种丁腈乳液表面改性聚氯乙烯树脂的方法。

背景技术

聚氯乙烯（PVC）是一种应用极其广泛的通用型热塑性树脂，具有良好的阻燃性、耐化学腐蚀性、耐磨性等性能，且价格低廉，被广泛应用于建筑业、工农业及包装等领域。然而，常规硬质聚氯乙烯具有脆性大的显著缺点，纯聚氯乙烯树脂冲击强度只有3-5KJ/㎡，因而，极大的限制了其作为高性能结构材料的使用。因此，对聚氯乙烯树脂增韧改性一直是聚氯乙烯树脂改性研究的热点。

聚氯乙烯增韧改性，通常采用物理共混法：通过在PVC材料加工过程中加入增韧改性剂而实现（如氯化聚乙烯、乙烯-氯乙烯酯共聚物、MBS、APR、丁腈橡胶、TPU等），该途径具有工艺简单、操作便捷、灵活性高等显著优点，然而在采用增韧改性剂改善PVC韧性的同时，却一定程度上降低了聚氯乙烯树脂加工配方的可加工性。

日本专利特公昭51－28117号公报公布的一种丙烯酸酯类核－壳接枝共聚物，该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、苯乙烯等单体的混合物而得到，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的聚氯乙烯，加工过程塑化峰高于普同聚氯乙烯树脂，加工难度增加。

中国专利CN103483716A公布的一种硬质抗冲聚氯乙烯组合物及其制备方法，采用全硫化粉末丙烯酸酯橡胶作为聚氯乙烯树脂增韧剂，物料共混过程优选温度高达195℃，加工难度较大。

中国专利CN104592589A公布的一种丁腈橡胶/聚氯乙烯复合材料及其制备方法将超高腈丁腈橡胶、中高腈丁腈橡胶和聚氯乙烯投入密炼机中，加热至90℃，塑炼18分钟；随后升温至130℃，加入多孔陶瓷、纳米氮化硼、纳米氮化硅、喷雾炭黑、氧化锌、硬脂酸、硬脂酸锌、增塑剂DOP、防老剂RD、防老剂MB，混炼18分钟，排料，冷却停放24小时；最后将上述混炼胶投入开炼机中，加入三聚硫氰酸、超细全硫化粉末聚氯乙烯、促进剂TMTD、促进剂DM，薄通8次，才得高性能丁腈橡胶/聚氯乙烯复合材料，由于塑化难度大，导致工艺流程长、配方体系复杂。

目前，对聚氯乙烯树脂的改性，主要集中在增韧改性，且存在以下主要问题：

（1）通过聚合过程接枝功能性官能团到聚氯乙烯树脂分子链中，接枝率低、工艺复杂、成本高；

（2）通过物理共混过程，主要添加弹性体进行增韧，改性目标单一，且增加聚氯乙烯树脂的加工难度。

发明内容

针对上述现有技术中的问题，本发明提供了一种丁腈乳液表面改性聚氯乙烯树脂的方法，及该方法制备的表面改性聚氯乙烯树脂 ，采用本发明方法制得的聚氯乙烯树脂生产复合材料时，在提高复合材料力学性能的同时，能提高复合材料填料填充量和复合材料加工性能，生产操作简易、安全。

本发明的上述目的是通过以下技术方案予以实现的。

一种丁腈乳液表面改性聚氯乙烯树脂的方法，包括如下步骤：

将聚氯乙烯树脂表面均匀包覆丁腈乳液，然后在接触空气的条件下进行干燥，得到丁腈乳液改性的聚氯乙烯树脂；

所述丁腈乳液，为丁二烯与丙烯腈的共聚物，其中丙烯腈含量为30~90%。

有现有技术采用固体物质如苯乙烯-丁二烯-丙烯腈（ABS）或甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯的三元共聚物（MBS）对PVC树脂粉进行表面改性的方法，是通过将采用大量有机溶剂将ABS或MBS溶解后再与PVC树脂粉进行改性，过程污染大，且在溶剂中的ABS或MBS对PVC树脂粉表面进行改性的有效成分较低。而本发明采用丁二烯与丙烯腈的共聚物乳液直接对PVC树脂表面进行改性，其中丁二烯弹性单元可提升PVC制品的韧性，极性单元丙烯腈可增强与PVC树脂的相容性，从而达到PVC增强改性的目的。本发明采用丁二烯与丙烯腈的共聚物乳液直接对PVC树脂表面进行改性可在聚合阶段及聚合完成后，不需增加其他PVC树脂粉加工环节，过程环保。

更优选地，所述丁腈乳液中丙烯腈含量为30~60%。

优选地，所述丁腈乳液的使用量为聚氯乙烯树脂质量的1~50%。

更优选地，所述丁腈乳液的使用量为聚氯乙烯树脂质量的25~50%。

优选地，所述表面均匀包覆及在接触空气的条件下进行干燥为以下三种方式的任意一种：

方式（1）在聚氯乙烯树脂聚合完成后，加入所述丁腈乳液，混合均匀后，过滤，进行旋风气流干燥，得到丁腈乳液表面改性的聚氯乙烯树脂；