一种用苯甲酸改性的聚乙烯醇缩丁醛及其制备方法与应用

摘要

本发明公开了一种用苯甲酸改性的聚乙烯醇缩丁醛及其制备方法与应用。一种用苯甲酸改性的聚乙烯醇缩丁醛是由12～20％的苯甲酸、1％的催化剂、0.05～0.5％的抗氧化剂、2～5％的马来酸酐接枝物、以及余量的聚乙烯醇缩丁醛混合均匀，投入挤出机中反应、挤出；挤出机温度设置为：投料区140℃，塑化区为155℃，出料口温度为140℃。本发明的制备方法简单，制得的改性聚乙烯醇缩丁醛具有一定的弹性，在实际应用中可以代替热塑性弹性体使用，克服了现有的PVB弹性不足的缺陷。

说明书

技术领域

本发明涉及聚合物，具体涉及聚乙烯醇缩丁醛(简称PVB)的改性技术，特别涉及一种用苯甲酸改性的聚乙烯醇缩丁醛及其制备方法与应用，该改性PVB可用于制造日常工具的手把料，如螺丝刀的手把料、刀具的手把料等。

背景技术

PVB主要用在汽车前挡风玻璃以及建筑中的安全玻璃夹层中。作为安全玻璃的中间层，PVB具有良好的抗冲击性、耐老化性，和很强的粘结性能。低粘度的PVB还少部分应用于胶粘剂中。本发明的改性PVB可以拓宽PVB的应用领域。

现有日常工具的手把料主要是弹性体，如SBS弹性体、TPE弹性体、TPR弹性体、TPU弹性体等。这些弹性体的综合性能较好，但是其耐老化性能不如PVB，撕裂性能也低于PVB。PVB本身具有较强的粘接性能，很好的耐老化性以及抗冲击性能，这些特点表明PVB尚可应用于日常工具中的手把料。

高粘度的PVB本身分子链长，分子量大，具有较高的抗冲击强度；PVB本身的分子结构较稳定，老化性能好；其含有部分的羟基，使其有很好的粘结性能；其作为手把料的最大缺点是弹性不够。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种弹性优良的、用苯甲酸改性的聚乙烯醇缩丁醛。

本发明的另一目的在于提供上述用苯甲酸改性的聚乙烯醇缩丁醛的制备方法。

本发明的再一目的在于提供上述用苯甲酸改性的聚乙烯醇缩丁醛的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种用苯甲酸改性的聚乙烯醇缩丁醛，由以下质量百分比的成分所制备得到：

苯甲酸：        12～20％

催化剂：        1％

抗氧化剂：      0.05～0.5％

马来酸酐接枝物：2～5％

余量为聚乙烯醇缩丁醛。

所述催化剂由氧化铝和氧化锌按1∶1的质量比组成。

所述抗氧化剂是irgafos-168，购自Ciba公司。

所述马来酸酐接枝物优选聚丙烯接枝马来酸酐，具体要依据被粘附材料的种类确定。

所述的用苯甲酸改性的聚乙烯醇缩丁醛还可以根据不同的需求添加不同的色料。

上述用苯甲酸改性的聚乙烯醇缩丁醛的制备方法，包括以下步骤：

往聚乙烯醇缩丁醛中加入占反应体系总质量12～20％的苯甲酸、1％的催化剂、0.05～0.5％的抗氧化剂、2～5％的马来酸酐接枝物，混合均匀，投入挤出机中反应、挤出，得成品；挤出机温度设置为：投料区140℃，塑化区为155℃，出料口温度为140℃。

上述用苯甲酸改性的聚乙烯醇缩丁醛可用作刀具的手把料、螺丝刀的手把料。

PVB具有很好的抗冲击性、耐老化性以及很好的粘结性能，不足之处是弹性不够。本发明运用苯甲酸对其进行改性，通过苯甲酸的羧基和PVB的羟基进行羧羟反应缩合，把苯甲酸的苯环接枝到PVB的分子量。由于苯环的电子云密度大、占有空间大，使的苯甲酸-PVB聚合物分子链之间互现排斥，链之间的距离变大，所以分子链之间的挪动范围变大，使得宏观上具有了弹性。若仅在PVB链上大量接枝苯甲酸，由于链上的苯环过多，苯环与苯环的电子云互相排斥，会使分子链变得刚硬，易脆化，故选择合适比例的苯甲酸加入PVB中是本发明的重点。其次，添加少量的抗氧化剂更能提升产品的耐老化效果。为了使产品能够更好的粘附于其他材料之上，在合成过程中根据被粘附的材料特性加入少量的接枝物，使得粘结效果更佳。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

(1)本发明制备方法的工艺简单、对设备要求低，合适大规模推广应用。

(2)相对于普通的PVB，本发明制得的改性聚乙烯醇缩丁醛有了比较好的弹性，从而拓宽了PVB的应用范围。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

称取PVB 5kg，苯甲酸0.71kg，氧化铝和氧化锌58.8g(氧化铝与氧化锌的质量比1∶1)，抗氧化剂irgafos-168(购自Ciba公司)3g，PP-g-MAH(聚丙烯接枝马来酸酐)的117.6g；把上述物料混合均匀后直接投入到挤出机的入料口中。挤出机的温度设定为入料口140℃，塑化段为155℃，出料口为140℃。反应，挤出。

取样分别做硬度，拉伸强度、断裂伸长率的性能测试。

把生产的产品用注塑机注塑成型，注塑温度175℃，包裹在螺丝刀手把柄上，可以作为螺丝刀的手把料。

实施例2

称取PVB 5kg，苯甲酸1kg，氧化铝和氧化锌62.2g(氧化铝与氧化锌的质量比1∶1)，抗氧化剂irgafos-168(购自Ciba公司)12.4g，PP-g-MAH(聚丙烯接枝马来酸酐)217.9g。把上述物料混合均匀后直接投入到挤出机的入料口中。挤出机的温度设定为入料口140℃，塑化段为155℃，出料口为140℃。反应，挤出。

取样分别做硬度，拉伸强度、断裂伸长率的性能测试。

把生产的产品用注塑机注塑成型，注塑温度175℃，包裹在螺丝刀手把柄上，可以作为螺丝刀的手把料。

实施例3

称取PVB 5kg，苯甲酸1.36kg，氧化铝和氧化锌68g(氧化铝与氧化锌的质量比1∶1)，抗氧化剂irgafos-168(购自Ciba公司)34g，PP-g-MAH(聚丙烯接枝马来酸酐)340g。把上述物料混合均匀后直接投入到挤出机的入料口中。挤出机的温度设定为入料口140℃，塑化段为155℃，出料口为140℃。反应，挤出。

取样分别做硬度，拉伸强度、断裂伸长率的性能测试。

把生产的产品用注塑机注塑成型，注塑温度175℃，包裹在螺丝刀手把柄上。可以作为螺丝刀的手把料。

取样依据塑料拉伸性能试验方法的国家标准分别做硬度拉伸强度、撕裂伸长率的性能测试，再与未进行改性的PVB进行对比，测试的结果如下：

  硬度  拉伸强度  断裂伸长率 未改性PVB  74A  4.9MPa  280％ 实施例1  68A  4.6MPa  360％ 实施例2  52A  3.3MPa  450％ 实施例3  46A  2.1MPa  520％

从以上结果可以看出，本发明的改性聚乙烯醇缩丁醛的硬度、拉伸强度都降低了，断裂伸长率提高了，表明本发明的改性聚乙烯醇缩丁醛有了橡胶的弹性，在实际应用中可以代替热塑性弹性体使用。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。