專利名稱：一種提高聚氯乙烯抗沖擊性能的改性劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種提高聚氯乙烯抗沖擊性能的改性劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚氯乙烯(PVC)是性能優(yōu)良、價(jià)格便宜、產(chǎn)量很大的一類工程塑料，其缺點(diǎn)是抗沖擊性能差，質(zhì)脆。為克服這一缺點(diǎn)，擴(kuò)大聚氯乙烯(PVC)的商業(yè)用途，對聚氯乙烯的改性研究已經(jīng)進(jìn)行了幾十年，并取得了明顯的成果，真正使聚氯乙烯成為一種更為通用的工程塑料，已在工業(yè)、建筑、民用等領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用。
對聚氯乙烯進(jìn)行抗沖擊改性的改性劑一般是以玻璃化溫度較低的彈性體為基礎(chǔ)，再接枝上與基體材料相容性好的表層形成核/殼結(jié)構(gòu)，尤其以美國Rohm and Haas公司于二十世紀(jì)五十年代推出的丙烯酸酯系共聚物(ACR)為代表，隨之又有ABS、MBS、EVA、CPE等諸多抗沖擊改性劑面市并獲得廣泛應(yīng)用。
中國專利95117702.8 K·P·羅茲庫存茨卡(Rozkusxka)和J·E·韋爾(weier)公開了一種核/殼結(jié)構(gòu)PVC抗沖擊改性劑，這種核/殼結(jié)構(gòu)PVC抗沖擊改性劑的基本組成為它的核相占總級份的重量75～95％，是由重量60～80％丙烯酸丁酯和重量20～40％組成范圍內(nèi)的丙烯酸高級C8～C12烷基單體的共聚物構(gòu)成，殼主要是由至少重量50％甲基丙烯酸C1～C4烷基酯構(gòu)成。它屬最典型的核/殼結(jié)構(gòu)材料。在此專利中，發(fā)明者保護(hù)了其核相組份從75～95(重量份)的PVC抗沖擊改性劑，即核相組份從低到高的一系列產(chǎn)品。在實(shí)施例給出的摻混量為8份時(shí)，部分共混材料以韌性方式斷裂。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種提高聚氯乙烯抗沖擊性能的改性劑；本發(fā)明的另一目的是提供一種提高聚氯乙烯抗沖擊性能的改性劑的制備方法。
本發(fā)明提供的增韌劑以輕度交聯(lián)的聚丙烯酸丁酯微球橡膠彈性體粒子為核，接枝上少量與PVC相容性好的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，形成薄殼或星形結(jié)構(gòu)支鏈，作為增容鏈段，以利于增韌劑粒子在PVC樹脂中的分散。該抗沖擊改性劑能在沖擊過程中大量地引發(fā)和終止銀紋，從而吸收大量沖擊能而達(dá)到提高韌性的目的。本發(fā)明合成了橡塑比與傳統(tǒng)的核/殼結(jié)構(gòu)粒子不盡相同的，具有高核相組份抗沖擊改性劑，來提高增韌劑粒子在PVC中的均勻分散程度。
本發(fā)明抗沖擊改性劑核為丙烯酸丁酯(BA)的均聚物或丙烯酸丁酯與丙烯酸三甘醇酯共聚物，占粒子總重量百分比的96～100％，表層塑料相組分為甲基丙烯酸甲酯的聚合物，占粒子總重量百分比的0～4％，制備過程如下1)種子乳液的制備取去離子水為核單體的重量比的2～4倍，加入乳化劑十二烷基磺酸鈉(SLS)1.5～2.2g/L水，加入水溶性引發(fā)劑過硫酸鉀用量為核單體重量百分比的0.1～1％，氮?dú)獗Ｗo(hù)，攪拌，于60℃-85℃聚合2-5小時(shí)，得種子乳液；2)種子增長過程預(yù)乳化液按重量百分比計(jì)，核單體∶去離子水∶乳化劑∶引發(fā)劑∶交聯(lián)劑∶接枝劑＝100∶10～20∶0.2～0.5∶0.1～1.0∶0～1.5∶0～1.0；核單體為丙烯酸丁酯，乳化劑為十二烷基磺酸鈉(SLS)，引發(fā)劑為過氧化氫異丙苯(CHP)，交聯(lián)劑為丙烯酸三甘醇酯，接枝劑為丙烯酸烯丙酯，用乳化機(jī)乳化，所得預(yù)乳化液存瓶備用；種子增長去離子水為核單體重量比的2～4倍，加入種子乳液占核單體重量百分比的2～20％，還原劑甲醛合次硫酸氫鈉(刁白塊)為核單體重量百分比的0.1～2.0％，氮?dú)獗Ｗo(hù)，攪拌，于60℃-85℃滴加預(yù)乳化液至粒徑為90-220nm，滴完后繼續(xù)反應(yīng)1-3小時(shí)。
3)殼層接枝聚合殼層接枝單體甲基丙烯酸甲酯用量與丙烯酸丁酯按重量百分比為0-4∶96-100，加入0-0.1％的叔十二烷基硫醇；引發(fā)劑過氧化氫異丙苯用量為殼層單體重量百分比的1-2.0％，氮?dú)獗Ｗo(hù)，攪拌，于60℃-85℃滴加殼層單體，繼續(xù)反應(yīng)1-3小時(shí)，過濾、凝聚、干燥即得抗沖擊改性劑。
本發(fā)明制備的抗沖擊改性劑用量為10份時(shí)抗沖擊強(qiáng)度可達(dá)1200J/m，樣條為韌性斷裂，沖擊強(qiáng)度比純PVC材料提高21倍，增韌效果極佳。
具體實(shí)施例方式
如下實(shí)施例1種子乳液的制備在裝有攪拌器、回流冷凝裝置的1000ml三口瓶中，通入氮?dú)獗Ｗo(hù)，恒溫60℃，加入去離子水400g，0.20g十二烷基磺酸鈉，20g丙烯酸丁酯，0.20g過二硫酸鉀，攪拌，滴加由200gBA單體，60g去離子水，0.9g SLS乳化劑組成的預(yù)乳化液，聚合2小時(shí)，得種子乳液。
配制預(yù)乳化液稱BA單體300g，取去離子水30g，SLS乳化劑0.6g，CHP引發(fā)劑為0.3g，三丙烯酸三甘醇酯2.0g，用乳化機(jī)進(jìn)行乳化得預(yù)乳化液。
種子增長將400g去離子水，0.20g十二烷基磺酸鈉加入三口瓶中，攪拌，在60℃下通氮?dú)獬?，加?.40g刁白塊，10g種子乳液，滴加預(yù)乳化液，補(bǔ)加0.20g刁白塊和0.20g十二烷基磺酸鈉，繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)，開始滴加8g殼層反應(yīng)單體甲基丙烯酸甲酯和0.10g過氧化氫異丙苯混合物，補(bǔ)加過二硫酸鉀0.20g，繼續(xù)反應(yīng)1小時(shí)，冷卻乳液，過濾，該粒子直徑為220納米，得到核殼重量比為96/4的抗沖擊改性劑。
稱取聚氯乙烯PVC100份，CaCO33份，硬脂酸鈣3份，三鹽基硫酸鉛1份，ACR I加工助劑1份，鈦白粉3份，加入抗沖擊改性劑8份，充分混合使之均勻分散，在雙輥混煉機(jī)上于180℃下混煉5分鐘，得到增韌改性PVC片材。將煉好的片材疊合在一起放在平板硫化機(jī)上于180℃下壓制成3.0mm厚的樣片，用AJU-22型沖擊儀測試懸臂梁沖擊強(qiáng)度，測試溫度為22℃，按同樣條件，改變抗沖擊改性劑加入量為10份，測試增韌改性PVC樣條的懸臂梁沖擊強(qiáng)度值，具體結(jié)果見表1。
實(shí)施例2種子乳液的制備在裝有攪拌器、回流冷凝裝置的1000ml三口瓶中，通入氮?dú)獗Ｗo(hù)，恒溫60℃，加入去離子水400g，0.20g十二烷基磺酸鈉，20g丙烯酸丁酯，0.20g過二硫酸鉀，攪拌，滴加由200gBA單體，60g去離子水，0.9g SLS乳化劑組成的預(yù)乳化液，聚合2小時(shí)，得種子乳液。
配制預(yù)乳化液稱BA單體300g，取去離子水45g，SLS乳化劑1.5g，CHP引發(fā)劑為3.0g，接枝劑甲基丙烯酸烯丙酯3.0g，用乳化機(jī)進(jìn)行乳化得預(yù)乳化液。
種子增長將500g去離子水，0.20g十二烷基磺酸鈉加入三口瓶中，攪拌，在60℃下通氮?dú)獬?，加?.40g刁白塊，10g種子乳液，再滴加預(yù)乳化液，補(bǔ)加0.20g刁白塊和0.20g十二烷基磺酸鈉，繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)，開始滴加6g殼層反應(yīng)單體甲基丙烯酸甲酯和0.10g過氧化氫異丙苯和0.01g叔十二烷基硫醇混合物，補(bǔ)加過二硫酸鉀0.20g，繼續(xù)反應(yīng)1小時(shí)，冷卻乳液，過濾，該粒子直徑為220納米，得到核殼重量比為97/3的抗沖擊改性劑。
稱取聚氯乙烯PVC100份，CaCO33份，硬脂酸鈣3份，三鹽基硫酸鉛1份，ACR I加工助劑1份，鈦白粉3份，加入抗沖擊改性劑8份，進(jìn)行充分混合使之均勻分散，在雙輥混煉機(jī)上于180℃下混煉5分鐘，得到增韌改性PVC片材。將煉好的片材疊合在一起放在平板硫化機(jī)上于180℃下壓制成3.0mm厚的樣片，用AJU-22型沖擊儀測試懸臂梁沖擊強(qiáng)度，測試溫度為22℃，按同樣條件，改變抗沖擊改性劑加入量為10份，測試增韌改性PVC樣條的懸臂梁沖擊強(qiáng)度值，具體結(jié)果見表1。
實(shí)施例3種子乳液的制備在裝有攪拌器、回流冷凝裝置的1000ml三口瓶中，通入氮?dú)獗Ｗo(hù)，恒溫60℃，加入去離子水400g，0.20g十二烷基磺酸鈉，20g丙烯酸丁酯，0.20g過二硫酸鉀，攪拌，滴加由200gBA單體，60g去離子水，0.9g SLS乳化劑組成的預(yù)乳化液，聚合2小時(shí)，得種子乳液。
配制預(yù)乳化液稱BA單體300g，取去離子水30g，SLS乳化劑1.5g，CHP引發(fā)劑為0.90g，三丙烯酸三甘醇酯4.5g，用乳化機(jī)進(jìn)行乳化得預(yù)乳化液。
種子增長將600g去離子水，0.20g十二烷基磺酸鈉加入三口瓶中，攪拌，在60℃下通氮?dú)獬?，加?.40g刁白塊，10g種子乳液，再滴加預(yù)乳化液，補(bǔ)加0.20g刁白塊和0.20g十二烷基磺酸鈉，繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)，開始滴加2g殼層反應(yīng)單體甲基丙烯酸甲酯和0.10g過氧化氫異丙苯和0.01g叔十二烷基硫醇混合物，補(bǔ)加過二硫酸鉀0.20g，繼續(xù)反應(yīng)1小時(shí)，冷卻乳液，過濾，該粒子直徑為220納米，得到核殼重量比為99/1的抗沖擊改性劑。
稱取聚氯乙烯PVC100份，CaCO33份，硬脂酸鈣3份，三鹽基硫酸鉛1份，ACR I加工助劑1份，鈦白粉3份，加入抗沖擊改性劑8份，進(jìn)行充分混合使之均勻分散，在雙輥混煉機(jī)上于180℃下混煉5分鐘，得到增韌改性PVC片材。將煉好的片材疊合在一起放在平板硫化機(jī)上于180℃下壓制成3.0mm厚的樣片，用AJU-22型沖擊儀測試懸臂梁沖擊強(qiáng)度，測試溫度為22℃，按同樣條件，改變抗沖擊改性劑加入量為10份，測試增韌改性PVC樣條的懸臂梁沖擊強(qiáng)度值，具體結(jié)果見表1。
實(shí)施例4配制預(yù)乳化液稱BA單體300g，取去離子水60g，SLS乳化劑1.5g，CHP引發(fā)劑為0.90g，三丙烯酸三甘醇酯4.5g，用乳化機(jī)進(jìn)行乳化得預(yù)乳化液。
制種及種子增長在裝有攪拌器、回流冷凝裝置的1000ml三口瓶中，通入氮?dú)獗Ｗo(hù)，恒溫60℃，加入去離子水400g，0.20g十二烷基磺酸鈉、0.10g過二硫酸鉀，20g丙烯酸丁酯單體，反應(yīng)1小時(shí)后，滴加預(yù)乳化液，補(bǔ)加0.20g刁白塊和0.20g十二烷基磺酸鈉，滴加8g殼層反應(yīng)單體甲基丙烯酸甲酯和0.10g過氧化氫異丙苯混合物，繼續(xù)反應(yīng)1小時(shí)，補(bǔ)加過二硫酸鉀0.20g，繼續(xù)反應(yīng)3小時(shí)，冷卻乳液，過濾，該粒子直徑為220納米，得到核殼重量比為96/4的抗沖擊改性劑。
稱取聚氯乙烯PVC100份，CaCO33份，硬脂酸鈣3份，三鹽基硫酸鉛1份，ACR I加工助劑1份，鈦白粉3份，加入抗沖擊改性劑8份，進(jìn)行充分混合使之均勻分散，在雙輥混煉機(jī)上于180℃下混煉5分鐘，得到增韌改性PVC片材。將煉好的片材疊合在一起放在平板硫化機(jī)上于180℃下壓制成3.0mm厚的樣片，用AJU-22型沖擊儀測試懸臂梁沖擊強(qiáng)度，測試溫度為22℃，按同樣條件，改變抗沖擊改性劑加入量為10份，測試增韌改性PVC樣條的懸臂梁沖擊強(qiáng)度值，具體結(jié)果見表1。
實(shí)施例5配制預(yù)乳化液稱BA單體300g，取去離子水60g，SLS乳化劑1.5g，CHP引發(fā)劑為0.90g，接枝劑丙烯酸烯丙酯1.0g，用乳化機(jī)進(jìn)行乳化得預(yù)乳化液。
制種及種子增長在裝有攪拌器、回流冷凝裝置的1000ml三口瓶中，通入氮?dú)獗Ｗo(hù)，恒溫60℃，加入去離子水600g，0.20g十二烷基磺酸鈉、0.10g過二硫酸鉀，20g丙烯酸丁酯單體，保持體系反應(yīng)1小時(shí)，滴加預(yù)乳化液，補(bǔ)加0.20g刁白塊和0.20g十二烷基磺酸鈉，繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)，滴加6g殼層反應(yīng)單體甲基丙烯酸甲酯和0.10g過氧化氫異丙苯混合物，繼續(xù)反應(yīng)1小時(shí)，補(bǔ)加過二硫酸鉀0.20g，繼續(xù)反應(yīng)3小時(shí)，冷卻乳液，過濾，該粒子直徑為220納米，得到核殼重量比為97/3的抗沖擊改性劑。
稱取聚氯乙烯PVC100份，CaCO33份，硬脂酸鈣3份，三鹽基硫酸鉛1份，ACR I加工助劑1份，鈦白粉3份，加入抗沖擊改性劑8份，進(jìn)行充分混合使之均勻分散，在雙輥混煉機(jī)上于180℃下混煉5分鐘，得到增韌改性PVC片材。將煉好的片材疊合在一起放在平板硫化機(jī)上于180℃下壓制成3.0mm厚的樣片，用AJU-22型沖擊儀測試懸臂梁沖擊強(qiáng)度，測試溫度為22℃，按同樣條件，改變抗沖擊改性劑加入量為10份，測試增韌改性PVC樣條的懸臂梁沖擊強(qiáng)度值，具體結(jié)果見表1。
實(shí)施例6配制預(yù)乳化液稱BA單體300g，取去離子水30g，SLS乳化劑1.5g，CHP引發(fā)劑為0.90g，三丙烯酸三甘醇酯4.5g，用乳化機(jī)進(jìn)行乳化得預(yù)乳化液。
制種及種子增長在裝有攪拌器、回流冷凝裝置的1000ml三口瓶中，通入氮?dú)獗Ｗo(hù)，恒溫60℃，加入去離子水500g，0.20g十二烷基磺酸鈉、0.10g過二硫酸鉀，加入20g丙烯酸丁酯單體，反應(yīng)1小時(shí)開始滴加預(yù)乳化液，補(bǔ)加0.20g刁白塊和0.20g十二烷基磺酸鈉，繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)，開始滴加2g殼層反應(yīng)單體甲基丙烯酸甲酯和0.10g過氧化氫異丙苯混合物，補(bǔ)加過二硫酸鉀0.20g，繼續(xù)反應(yīng)3小時(shí)，冷卻乳液，過濾，該粒子直徑為220納米，得到核殼重量比為99/1的抗沖擊改性劑。
稱取聚氯乙烯PVC100份，CaCO33份，硬脂酸鈣3份，三鹽基硫酸鉛1份，ACR I加工助劑1份，鈦白粉3份，加入抗沖擊改性劑8份，進(jìn)行充分混合使之均勻分散，在雙輥混煉機(jī)上于180℃下混煉5分鐘，得到增韌改性PVC片材。將煉好的片材疊合在一起放在平板硫化機(jī)上于180℃下壓制成3.0mm厚的樣片，用AJU-22型沖擊儀測試懸臂梁沖擊強(qiáng)度，測試溫度為22℃，按同樣條件，改變抗沖擊改性劑加入量為10份，測試增韌改性PVC樣條的懸臂梁沖擊強(qiáng)度值，具體結(jié)果見表1。
實(shí)施例7種子乳液的制備在裝有攪拌器、回流冷凝裝置的1000ml三口瓶中，通入氮?dú)獗Ｗo(hù)，恒溫60℃，加入去離子水400g，0.20g十二烷基磺酸鈉，20g丙烯酸丁酯，0.20g過二硫酸鉀，攪拌，滴加由200gBA單體，60g去離子水，0.9g SLS乳化劑組成的預(yù)乳化液，聚合2小時(shí)，得種子乳液。
配制預(yù)乳化液稱BA單體300g，取去離子水45g，SLS乳化劑1.5g，CHP引發(fā)劑為3.0g，接枝劑丙烯酸烯丙酯1.5g，用乳化機(jī)進(jìn)行乳化得預(yù)乳化液。
種子增長將400g去離子水，0.20g十二烷基磺酸鈉加入三口瓶中，攪拌，在60℃下通氮?dú)獬?，加?.40g刁白塊，100g種子乳液，再滴加預(yù)乳化液，補(bǔ)加0.20g刁白塊和0.20g十二烷基磺酸鈉，繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)，開始滴加8g殼層反應(yīng)單體甲基丙烯酸甲酯和0.10g過氧化氫異丙苯和0.01g叔十二烷基硫醇混合物，補(bǔ)加過二硫酸鉀0.20g，繼續(xù)反應(yīng)1小時(shí)，冷卻乳液，過濾，該粒子直徑為90納米，得到核殼重量比為96/4的抗沖擊改性劑。
稱取聚氯乙烯PVC100份，CaCO33份，硬脂酸鈣3份，三鹽基硫酸鉛1份，ACR I加工助劑1份，鈦白粉3份，加入抗沖擊改性劑8份，進(jìn)行充分混合使之均勻分散，在雙輥混煉機(jī)上于180℃下混煉5分鐘，得到增韌改性PVC片材。將煉好的片材疊合在一起放在平板硫化機(jī)上于180℃下壓制成3.0mm厚的樣片，用AJU-22型沖擊儀測試懸臂梁沖擊強(qiáng)度，測試溫度為22℃，按同樣條件，改變抗沖擊改性劑加入量為10份，測試增韌改性PVC樣條的懸臂梁沖擊強(qiáng)度值，具體結(jié)果見表1。
實(shí)施例8種子乳液的制備在裝有攪拌器、回流冷凝裝置的1000ml三口瓶中，通入氮?dú)獗Ｗo(hù)，恒溫60℃，加入去離子水400g，0.20g十二烷基磺酸鈉，20g丙烯酸丁酯，0.20g過二硫酸鉀，攪拌，滴加由200gBA單體，60g去離子水，0.9g SLS乳化劑組成的預(yù)乳化液，聚合2小時(shí)，得種子乳液。
配制預(yù)乳化液稱BA單體300g，取去離子水60g，SLS乳化劑1.5g，CHP引發(fā)劑為0.90g，三丙烯酸三甘醇酯4.5g，用乳化機(jī)進(jìn)行乳化得預(yù)乳化液。
種子增長將600g去離子水，0.60g十二烷基磺酸鈉加入三口瓶中，攪拌，在60℃下通氮?dú)獬?，加?.40g刁白塊，100g種子乳液，再滴加預(yù)乳化液，補(bǔ)加0.20g刁白塊和0.20g十二烷基磺酸鈉，繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)，開始滴加2g殼層反應(yīng)單體甲基丙烯酸甲酯和0.10g過氧化氫異丙苯和0.01g叔十二烷基硫醇混合物，補(bǔ)加過二硫酸鉀0.20g，繼續(xù)反應(yīng)1小時(shí)，冷卻乳液，過濾，該粒子直徑為90納米，得到核殼重量比為99/1的抗沖擊改性劑。
稱取聚氯乙烯PVC100份，CaCO33份，硬脂酸鈣3份，三鹽基硫酸鉛1份，ACR I加工助劑1份，鈦白粉3份，加入抗沖擊改性劑8份。進(jìn)行充分混合使之均勻分散，在雙輥混煉機(jī)上于180℃下混煉5分鐘，得到增韌改性PVC片材。將煉好的片材疊合在一起放在平板硫化機(jī)上于180℃下壓制成3.0mm厚的樣片，用AJU-22型沖擊儀測試懸臂梁沖擊強(qiáng)度，測試溫度為22℃，按同樣條件，改變抗沖擊改性劑加入量為10份，測試增韌改性PVC樣條的懸臂梁沖擊強(qiáng)度值，具體結(jié)果見表1。
實(shí)施例9種子乳液的制備在裝有攪拌器、回流冷凝裝置的1000ml三口瓶中，通入氮?dú)獗Ｗo(hù)，恒溫60℃，加入去離子水400g，0.20g十二烷基磺酸鈉，20g丙烯酸丁酯，0.20g過二硫酸鉀，攪拌，滴加由200gBA單體，60g去離子水，0.9g SLS乳化劑組成的預(yù)乳化液，聚合2小時(shí)，得種子乳液。
配制預(yù)乳化液稱BA單體300g，取去離子水30g，SLS乳化劑0.6g，CHP引發(fā)劑為0.3g，三丙烯酸三甘醇酯1.0g，接枝劑丙烯酸烯丙酯1.5g，用乳化機(jī)進(jìn)行乳化得預(yù)乳化液。
種子增長將200g去離子水，0.20g十二烷基磺酸鈉加入三口瓶中，攪拌，在60℃下通氮?dú)獬?，加?.40g刁白塊，50g種子乳液，再滴加預(yù)乳化液，補(bǔ)加0.20g刁白塊和0.20g十二烷基磺酸鈉，繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)，開始滴加8g殼層反應(yīng)單體甲基丙烯酸甲酯和0.10g過氧化氫異丙苯和0.01g叔十二烷基硫醇混合物，補(bǔ)加過二硫酸鉀0.20g，繼續(xù)反應(yīng)1小時(shí)，冷卻乳液，過濾，該粒子直徑為150納米，得到核殼重量比為96/4的抗沖擊改性劑。
稱取聚氯乙烯PVC100份，CaCO33份，硬脂酸鈣3份，三鹽基硫酸鉛1份，ACR I加工助劑1份，鈦白粉3份，加入抗沖擊改性劑8份，進(jìn)行充分混合使之均勻分散，在雙輥混煉機(jī)上于180℃下混煉5分鐘，得到增韌改性PVC片材。將煉好的片材疊合在一起放在平板硫化機(jī)上于180℃下壓制成3.0mm厚的樣片，用AJU-22型沖擊儀測試懸臂梁沖擊強(qiáng)度，測試溫度為22℃，按同樣條件，改變抗沖擊改性劑加入量為10份，測試增韌改性PVC樣條的懸臂梁沖擊強(qiáng)度值，具體結(jié)果見表1。
實(shí)施例10配制預(yù)乳化液稱BA單體300g，取去離子水60g，SLS乳化劑1.5g，CHP引發(fā)劑為0.90g，用乳化機(jī)進(jìn)行乳化得預(yù)乳化液。
制種及種子增長在裝有攪拌器、回流冷凝裝置的1000ml三口瓶中，氮?dú)獗Ｗo(hù)，恒溫60℃，加入去離子水400g，0.20g十二烷基磺酸鈉、0.10g過二硫酸鉀，加入20g丙烯酸丁酯單體，反應(yīng)1小時(shí)開始滴加預(yù)乳化液，補(bǔ)加0.20g刁白塊和0.20g十二烷基磺酸鈉，繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)。冷卻乳液，過濾，該粒子直徑為220納米的抗沖擊改性劑。
稱取聚氯乙烯PVC100份，CaCO33份，硬脂酸鈣3份，三鹽基硫酸鉛1份，ACR I加工助劑1份，鈦白粉3份，加入抗沖擊改性劑8份，進(jìn)行充分混合使之均勻分散，在雙輥混煉機(jī)上于180℃下混煉5分鐘，得到增韌改性PVC片材。將煉好的片材疊合在一起放在平板硫化機(jī)上于180℃下壓制成3.0mm厚的樣片，用AJU-22型沖擊儀測試懸臂梁沖擊強(qiáng)度，測試溫度為22℃，按同樣條件，改變抗沖擊改性劑加入量為10份，測試增韌改性PVC樣條的懸臂梁沖擊強(qiáng)度值，具體結(jié)果見表1。
實(shí)施例11種子乳液的制備在裝有攪拌器、回流冷凝裝置的1000ml三口瓶中，通入氮?dú)獗Ｗo(hù)，恒溫60℃，加入去離子水400g，0.20g十二烷基磺酸鈉，20g丙烯酸丁酯，0.20g過二硫酸鉀，攪拌，滴加由200gBA單體，60g去離子水，0.9g SLS乳化劑組成的預(yù)乳化液，聚合2小時(shí)，得種子乳液。
配制預(yù)乳化液稱BA單體300g，取去離子水30g，SLS乳化劑0.6g，CHP引發(fā)劑為0.3g，三丙烯酸三甘醇酯1.5g，用乳化機(jī)進(jìn)行乳化得預(yù)乳化液。
種子增長將600g去離子水，0.20g十二烷基磺酸鈉加入三口瓶中，攪拌，在60℃下通氮?dú)獬?，加?.40g刁白塊，50g種子乳液后滴加預(yù)乳化液，補(bǔ)加0.20g刁白塊和0.20g十二烷基磺酸鈉，繼續(xù)反應(yīng)1小時(shí)。冷卻乳液，過濾，該粒子直徑為150納米的抗沖擊改性劑。
稱取聚氯乙烯PVC100份，CaCO33份，硬脂酸鈣3份，三鹽基硫酸鉛1份，ACR I加工助劑1份，鈦白粉3份，加入抗沖擊改性劑8份，進(jìn)行充分混合使之均勻分散，在雙輥混煉機(jī)上于180℃下混煉5分鐘，得到增韌改性PVC片材。將煉好的片材疊合在一起放在平板硫化機(jī)上于180℃下壓制成3.0mm厚的樣片，用AJU-22型沖擊儀測試懸臂梁沖擊強(qiáng)度，測試溫度為22℃，按同樣條件，改變抗沖擊改性劑加入量為10份，測試增韌改性PVC樣條的懸臂梁沖擊強(qiáng)度值，具體結(jié)果見表1。
比較例稱取聚氯乙烯PVC100份，CaCO33份，硬脂酸鈣3份，三鹽基硫酸鉛1份，ACR I加工助劑1份，鈦白粉3份，不加任何增韌劑，進(jìn)行充分混合使之均勻分散，在雙輥混煉機(jī)上于180℃下混煉5分鐘，得到增韌改性PVC片材。將煉好的片材疊合在一起放在平板硫化機(jī)上于180℃下壓制成3.0mm厚的樣片，用AJU-22型沖擊儀測試懸臂梁沖擊強(qiáng)度，測試溫度為22℃。
該條件下純聚氯乙烯懸臂梁沖擊強(qiáng)度值為53J/m，均為脆性斷裂。
表1增韌改性PVC樣品沖擊強(qiáng)度值測試溫度 缺口沖擊強(qiáng)度值(J/m)
權(quán)利要求
1.一種提高聚氯乙烯抗沖擊性能的改性劑，包括橡膠相與塑料相兩種組織結(jié)構(gòu)，其特征在于改性劑核為丙烯酸丁酯的均聚物或丙烯酸丁酯與丙烯酸三甘醇酯共聚物，占粒子總重量百分比的96～100％，表層塑料相組分為甲基丙烯酸甲酯的聚合物，占粒子總重量百分比的0～4％。
2.一種提高聚氯乙烯抗沖擊性能的改性劑的制備方法，其特征在于制備過程如下1)種子乳液的制備取去離子水為核單體的重量比的2～4倍，加入乳化劑十二烷基磺酸鈉1.5～2.2g/L水，加入水溶性引發(fā)劑用量為核單體重量百分比的0.1～1％，氮?dú)獗Ｗo(hù)，攪拌，于60℃-85℃聚合2-5小時(shí)，得種子乳液；2)種子增長過程預(yù)乳化液按重量百分比計(jì)，核單體∶去離子水∶乳化劑∶引發(fā)劑∶交聯(lián)劑∶接枝劑＝100∶10～20∶0.2～0.5∶0.1～1.0∶0～1.5∶0～1.0；核單體為丙烯酸丁酯，用乳化機(jī)乳化，所得預(yù)乳化液存瓶備用；種子增長去離子水為核單體重量比的2～4倍，加入種子乳液占核單體重量百分比的2～20％，還原劑為核單體重量百分比的0.1～2.0％，氮?dú)獗Ｗo(hù)，攪拌，于60℃-85℃滴加預(yù)乳化液至粒徑為90-220nm，繼續(xù)反應(yīng)1-3小時(shí)；3)殼層接枝聚合殼層接枝單體甲基丙烯酸甲酯用量與丙烯酸丁酯按重量百分比為0-4∶96-100，加入0-0.1％的叔十二烷基硫醇；引發(fā)劑過氧化氫異丙苯用量為殼層單體重量百分比的1-2.0％，氮?dú)獗Ｗo(hù)，攪拌，于60℃-85℃滴加殼層單體，繼續(xù)反應(yīng)1-3小時(shí)，過濾、凝聚、干燥即得抗沖擊改性劑。
3.如權(quán)利要求2所述的提高聚氯乙烯抗沖擊性能的改性劑，其特征在于種子乳液的制備中水溶性引發(fā)劑為過硫酸鉀。
4.如權(quán)利要求2所述的提高聚氯乙烯抗沖擊性能的改性劑，其特征在于種子增長過程中核單體為丙烯酸丁酯。
5.如權(quán)利要求2所述的提高聚氯乙烯抗沖擊性能的改性劑，其特征在于種子增長過程中預(yù)乳化液的乳化劑為十二烷基磺酸鈉，引發(fā)劑為過氧化氫異丙苯，交聯(lián)劑為丙烯酸三甘醇酯，接枝劑為丙烯酸烯丙酯。
6.如權(quán)利要求2所述的提高聚氯乙烯抗沖擊性能的改性劑，其特征在于種子增長過程中還原劑為甲醛合次硫酸氫鈉。
7.如權(quán)利要求2所述的提高聚氯乙烯抗沖擊性能的改性劑，其特征在于接枝劑為甲基丙烯酸烯丙酯或丙烯酸烯丙酯。
全文摘要
本發(fā)明屬于一種提高聚氯乙烯抗沖擊性能的改性劑及其制備方法。抗沖擊改性劑核為丙烯酸丁酯(BA)的均聚物或丙烯酸丁酯與丙烯酸三甘醇酯共聚物,占粒子總重量百分比的96～100%,表層塑料相組分為甲基丙烯酸甲酯的聚合物,占粒子總重量百分比的0～4%;采用種子乳液聚合法,制備的抗沖擊改性劑用量為10份時(shí)抗沖擊強(qiáng)度可達(dá)1200J/m,樣條為韌性斷裂,沖擊強(qiáng)度比純PVC材料提高21倍,增韌效果極佳。
文檔編號C08L33/00GK1386793SQ0211795
公開日2002年12月25日 申請日期2002年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月27日
發(fā)明者張會(huì)軒, 吳廣峰, 時(shí)海濤, 楊海東, 張明耀 申請人:中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所