[发明专利]一种透明耐冲击聚氯乙烯粒料组合物的制备方法

说明书

本发明属于高分子材料技术领域，特别涉及一种具有石榴结构的丙烯酸酯‑苯乙烯合成的抗冲改性乳液与氯乙烯原位接枝聚合的树脂制备透明耐冲击聚氯乙烯粒料组合物的制备方法。该方法包括以下工艺步骤：（1）透明耐冲击改性剂乳液的制备；（2）透明耐冲击聚氯乙烯树脂的制备；（3）透明耐冲击聚氯乙烯粒料组合物的制备。本发明产品能兼具提高透明性和抗冲击强度的要求，能充分满足高品质透明耐冲击聚氯乙烯制品的需求。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，特别涉及一种透明耐冲击聚氯乙烯粒料组合物的制备方法。

背景技术

聚氯乙烯（PVC）树脂因具有优良的机械性能、耐化学腐蚀性、电绝缘性，应用于建筑、装饰、仪表、玩具、包装等领域，是用途最广泛的塑料品种之一。但由于PVC本身属脆性材料，韧性较差，其熔体粘度高，加热容易分解变色等缺点，大大限制了它在一些特殊专用高品质领域的应用。

为了克服上述不足，人们采用了各种方法进行改性，一般可以采取共混和共聚两种方法进行改性。如透明耐冲击PVC制品方面，共混改性就是在PVC加工过程中添加透明增韧剂来提高制品的抗冲击强度，常用的透明增韧剂有MBS、ACR等。但抗冲改性剂在共混体系中的存在分散不均，易分相渗出，改性效率低等缺点，直接影响制品的品质；共聚改性是通过加入第二或第三改性组分，一般多采用丙烯酸类通过接枝、交联等方法达到提高制品透明性和抗冲击强度的目的。共聚改性可使PVC与丙烯酸酯抗冲改性剂之间以化学键的方式连接，由接枝共聚物起到增溶剂的作用，提高相溶性，增韧效果更好，材料的耐老化，加工性能也较高。与共混方式比较，由于共聚体系保持主链氯乙烯聚合物性质的同时，引入丙烯酸酯类支链聚合物的特性，不仅能改善共混体系的缺点，还能促进相间溶性，有利于制品性能的提高。

技术发展至今，多采用乳液聚合合成丙烯酸类核壳结构胶乳与氯乙烯悬浮接枝共聚的方法，单方面改性PVC抗冲击性能的较多，同时兼顾改性透明性和抗冲击性能的改性剂研究较少。齐藤等在研究MBS时提出了乳液粒子可聚集的设想，制备了兼具有冲击性和透光性能的MBS改性剂后，根据齐藤等人的研究理论，有学者发现在乳液聚合中，乳液粒径的大小对氯乙烯接枝共聚物的性能影响较大，大粒子的乳液改性的PVC树脂，有利于提高冲击性能，而小粒子乳液改性的PVC对提高透光性能有利。只有有效地控制粒径和形态结构，才能使PVC树脂的耐冲击、耐候、透光等相互制约的性能达到最佳的统一。

CN97100116.2专利文献公开了一种高透明耐冲击聚氯乙烯的制备方法，通过苯乙烯-丙烯酸丁酯乳液的制备和苯乙烯-丙烯酸丁酯乳液接枝氯乙烯两个阶段完成。其特点是在制造接枝用乳液时加入适量的电解质溶液以使乳液粒子聚集，来改善PVC接枝聚合物的透光、耐冲击和耐候性能。该发明通过电解质凝并，使乳液粒子结成葡萄串状结构，较好的控制了乳液粒子的粒径和形态结构，使改性后PVC树脂兼具透明性和耐冲击性。但该发明抗冲改性剂胶乳的制备结束于电解质凝并，葡萄串状结构乳液粒子在与氯乙烯进行悬浮聚合时，由于搅拌和分散剂的作用，往往导致葡萄串状结构崩解，最终导致改性效果降低，材料透明性和耐冲击性提高有限。

CN201310497501.0专利文献公开了一种高增韧的氯乙烯接枝共聚物及其制备方法，其特征在于：通过将接枝共聚分为两个阶段制备氯乙烯接枝共聚物，第一阶段制备具有核壳结构的表面富含不饱和双键活性接枝点的丙烯酸酯橡胶胶乳，第二阶段将质量分数1~10%的此丙烯酸酯橡胶胶乳与质量分数90~99%氯乙烯进行接枝共聚；其中通过将丙烯酸酯单体与含有两个或两个以上非共轭双键的可交联单体共聚制备成均相交联的聚合物胶乳作为核芯，然后在表面将可交联单体聚合而形成壳层制得平均粒径为0.080~0.500μm丙烯酸酯橡胶胶乳。当丙烯酸酯橡胶胶乳平均粒径为0.080~0.500μm时，橡胶相对组分对于冲击产生的裂纹能起到有效的终止，较好的提高了丙烯酸酯的氯乙烯悬浮共聚物抗冲性能，但当丙烯酸酯橡胶胶乳平均粒径大于100nm时，会影响可见光波长在制品的通过，降低制品透明性，该产品未兼顾的透明改性方面，不适用于高品质的透明耐冲击聚氯乙烯制品。