硬质聚氯乙烯用超高分子量高塑化度高亮度加工改性剂

摘要

硬质聚氯乙烯用超高分子量高塑化度高亮度加工改性剂，其特征在于由甲基丙烯酸甲酯58～79％、丙烯酸乙酯39～18％和2％～4％N－丁基苯磺酰胺经乳液聚合反应而成。本发明共聚物中由于添加了N－丁基苯磺酰胺，可以使聚氯乙烯成型制品具有高塑化度高亮度，显著改善制品的外观，提高生产合格率。

说明书

技术领域

本发明属于高分子树脂领域乳液聚合接枝共聚物的制备技术领域，尤其涉及一种应用于硬质非透明聚氯乙烯树脂的具有超高分子量高塑化度高亮度的加工改性剂及其制备方法和应用。

背景技术

聚氯乙烯是一种性能优良的通用性热塑性塑料品种，以其优异的综合性能而被广泛应用于农业、化工、电子、建筑、轻工、机械等各个行业，大量替代金属合金材料，在国民生产及人民生活中发挥了重要作用。在聚氯乙烯的加工过程中，甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯聚合而成的加工改性剂得到了广泛的应用，但它也存在着塑化度不够高，亮度比较一般，在某些较为高档的装饰制品中应用达不到所需的外观质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种聚氯乙烯加工用的添加有新型原料的超高分子量的高塑化度高亮度的甲基丙烯酸甲酯及丙烯酸乙酯共聚物，在聚氯乙烯制品的加工过程中能提高制品的光洁度，平滑度以及外观质量。

本发明聚氯乙烯用超高分子量高塑化度高亮度甲基丙烯酸甲酯及丙烯酸乙酯接枝共聚物，其特征在于由甲基丙烯酸甲酯58～79％、丙烯酸乙酯39～18％和2％-～4％N-丁基苯磺酰胺经乳液聚合反应而成。

乳液聚合方式为通常的乳液聚合反应，乳液聚合用表面活性剂采用通常选择的歧化松香酸皂、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、油酸钾、硬脂酸钾或松香酸钾，优选采用十二烷基硫酸钠，用量为聚合单体(甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯以及N-丁基苯磺酰胺)总量的0.5％--3％。引发剂采用通常选择的氧化苯甲酰、过硫酸钾或过硫酸铵，为聚合单体总量的的0.01％--0.04％。反应体系一般加入占聚合单体总量100％--200％的软水。

乳液聚合反应在59--62℃启动，二段反应过程中，均须控制温度在75--80℃。

乳液聚合反应采用多段乳液聚合反应，可分为二段进行，每一段聚合反应聚合单体的用量为总量的二分之一，比例均为甲基丙烯酸甲酯58～79％、丙烯酸乙酯39～18％和2％--4％N-丁基苯磺酰胺。

本发明的组合物在硬质聚氯乙烯中，以PVC的重量为100份，添加7～10份。

本发明的有益之处在于，添加了N-丁基苯磺酰胺的高分子量的甲基丙烯酸甲酯及丙烯酸乙酯接枝共聚物，可以使聚氯乙烯成型制品具有高塑化度高亮度，显著改善制品的外观，提高生产合格率。

具体实施方式

制备工艺过程为：超高分子量的高塑化度高亮度硬质PVC树脂组合物的合成是在搪玻璃反应釜中进行的，向3000L的反应釜中加入1800kg去离子水，12kg十二烷基硫酸钠，一段甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯以及N-丁基苯磺酰胺混合单体600kg，混合单体的比例如以下实施例中所述，使用蒸汽将反应釜内单体升温至60℃，通氮气，加入引发剂，过硫酸铵0.8kg，引发聚合反应，控制反应温度75--80℃，反应1-3小时完毕后加入二段甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯以及N-丁基苯磺酰胺单体混合物600kg，同样控制反应温度在75--80℃，二段反应1-3小时完毕后，经喷雾塔干燥，即为成品。

实施例1

按照上述工艺，甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯以及N-丁基苯磺酰胺的重量比例为59∶39∶2，具体二段单体均为甲基丙烯酸甲酯354kg，丙烯酸乙酯234kg，N-丁基苯磺酰胺均为12kg。

实施例2

按照上述工艺，甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯以及N-丁基苯磺酰胺的比例为58.5∶38.5∶3，具体三段单体均为甲基丙烯酸甲酯351kg，丙烯酸乙酯231kg，N-丁基苯磺酰胺均为18kg。

实施例3

按照上述工艺，甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯以及N-丁基苯磺酰胺的比例为58∶38∶4，具体三段单体均为甲基丙烯酸甲酯348kg，丙烯酸乙酯148kg，N-丁基苯磺酰胺均为24kg。

实施例4

按照上述工艺，甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯以及N-丁基苯磺酰胺的比例为79∶19∶2，具体三段单体均为甲基丙烯酸甲酯474kg，丙烯酸乙酯114kg，N-丁基苯磺酰胺均为12kg。

实施例5

按照上述工艺，甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯以及N-丁基苯磺酰胺的比例为78.5∶18.5∶3，具体三段单体均为甲基丙烯酸甲酯471kg，丙烯酸乙酯111kg，N-丁基苯磺酰胺均为18kg。

实施例6

按照上述工艺，甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯以及N-丁基苯磺酰胺的比例为78∶18∶4，具体三段单体均为甲基丙烯酸甲酯468kg，丙烯酸乙酯1.8kg，N-丁基苯磺酰胺均为24kg。

对比例1

按照上述工艺，使用甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯60∶40具体二段单体均为甲基丙烯酸甲酯360kg，丙烯酸乙酯240kg。

对比例2

按照上述工艺，使用甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯80∶20具体二段单体均为甲基丙烯酸甲酯480kg，丙烯酸乙酯120kg。

将实施例1-6以及对比例1、2制备的物料(下称助剂)按照以下配方检测：

聚氯乙烯                        100份

助剂                            9份

碳酸钙                          5份

三盐基性硫酸铅                  3份

二盐基性亚磷酸铅                2份

硬脂酸钙                        0.6份

硬脂酸铅                        0.8份

聚乙烯蜡                        0.15份

硬脂酸                          0.1份

二氧化钛                        4份

将按照以上配方混合的测试料分别称取60g，在转矩流变仪中塑化300秒，塑化温度采用180℃，观察对比电脑记录的流变曲线，以及塑化料块的表面光洁度，以及料块边缘的平滑程度。对比如表1。

表1实施例1-6以及对比例1--2的流变测试对比。

  料块表面平滑度  料块表面光洁度  料块边缘毛刺  料块颜色  实施例1  光滑  较为光洁  较为光滑  白色  实施例2  非常光滑  非常光洁有反光  光滑无毛刺  白色  实施例3  光滑  较为光洁  较为光滑  白色  实施例4  光滑  较为光洁  较为光滑  白色  实施例5  非常光滑  非常光洁有反光  光滑无毛刺  白色  实施例6  光滑  较为光洁  较为光滑  白色  对比例1  比较光滑  粗糙无反光  有毛刺、不光滑  略带黄色  对比例2  比较光滑  粗糙无反光  有毛刺、不光滑  略带黄色