[发明专利]一种含硅核壳结构氯乙烯共聚物的制备方法

说明书

本发明公开了一种含硅核壳结构氯乙烯共聚物的制备方法，首先制备有机硅核层乳液，之后加入氯乙烯单体为壳，通过悬浮聚合得到核壳结构含硅氯乙烯共聚物。本发明操作工艺流程简单，由于采用氯乙烯为壳，提高共混改性剂与PVC树脂基本的相容性，又加入玻璃化温度较低的有机硅单体，使PVC树脂低温抗冲性和耐候性得到极大提高，以该树脂为原料制备的管材、管件、型材等制品，可在极寒地区大面积推广使用。

技术领域

本发明涉及到聚氯乙烯高分子领域，具体涉及一种含硅核壳结构氯乙烯共聚物的制备方法，旨在提高聚氯乙烯树脂低温脆性。

背景技术

聚氯乙烯(PVC)树脂具有优良的机械性能、耐化学腐蚀性、电绝缘性而广泛应用于建筑、室内装饰材料等行业。但由于PVC本身对缺口敏感、抗冲强度低、耐候性能差等缺点而限制在高抗冲管材、异型材、阀门、下水井盖、容器、货物托盘、汽车保险杠以及车身注塑件等深加工领域。

国内PVC产品创新能力不强，中低端产品比重大，高端产品主要依赖进口。为了解决PVC硬制品抗冲性能差，研究者采用各种改性方法，对PVC的改性主要经历了共混增韧改性、化学共聚等方法。共混增韧改性，即向聚氯乙烯树脂中加入橡胶类弹性体，使二者共混，可有效地改善共混物材料的拉伸强度、冲击强度，但在提高材料抗冲强度的同时，不同程度地损害PVC制品的透明性或耐候性；同时，共混增韧改性难以保证物料的混合均一性和稳定性，容易引起制品质量的波动。化学共聚增韧改性是在PVC聚合物骨架上引入玻璃化温度较低的弹性体制成增韧材料，是一种纯粹的无规化学共聚改性，抗冲强度虽然得到一定提高，但所得聚合物大分子流动性差、材料模量低，加工困难。常规方法不能兼顾改善PVC树脂综合性能。

专利号为CN 103626925 B的专利公开了一种应用于户外PVC制品高抗冲ACR助剂的制备方法，首先依次制备PSI乳液、ACR种子乳液、ACR粒子的核层，在ACR粒子的核层外面包覆壳层即得。本发明工艺操作简单，能耗低，对环境无重大污染，生产出来的助剂用于PVC制品时，提高了其冲击强度，虽然其在低温时表现出了良好的抗冲击性能和耐候性，但是在共混加工时容易造成抗冲改性剂在PVC树脂中分散不均，制品性能差异大。

专利号为CN 103570881 B的专利公开了一种聚丙烯酸酯接枝氯乙烯复合树脂及其制备方法，本发明的聚丙烯酸酯接枝氯乙烯复合树脂主要由下述重量份的各成分制备而成：氯乙烯100份、聚丙烯酸酯胶乳(以固体含量计)2～15份、去离子水100～200份、分散剂0.08～0.16份、油溶性引发剂0.025～0.040份、pH值调节剂0.006～0.009份。该发明制得的聚丙烯酸酯接枝氯乙烯复合树脂常温抗冲击性好、塑化时间短，但低温脆性还有待于提高，同时丙烯酸酯接枝氯乙烯条件控制不当容易造成粘釜、爆聚。

类似的专利还有很多，本发明针对物理共混抗冲改性剂ACR、ACR接枝氯乙烯共聚物低温抗冲击强度低、耐候性能差等问题，提出一种改善PVC树脂低温脆性的新方法。即采用玻璃化温度较低的有机硅为核，氯乙烯为壳，形成核壳网络结构，极大提高PVC树脂低温冲击强度。

发明内容

针对PVC树脂在寒冷地区使用时低温抗冲性能差、耐候性差等问题，本发明提出一种含硅核壳结构氯乙烯共聚物的制备方法，解决上述存在的这些问题。

本发明解决其技术问题的技术方案如下：

一种含硅核壳结构氯乙烯共聚物的制备方法，其步骤如下：

(1)制备有机硅预乳化混合液：向聚合釜A中加入去离子水、乳化剂，搅拌升温到20～80℃，再加入有机硅单体、交联剂，搅拌2～8h，得到有机硅预乳化混合液；

(2)制备催化剂预乳化液：向聚合釜B中加入去离子水、催化剂、乳化剂，搅拌1～2h，得到催化剂预乳化液；