[发明专利]一种聚氯乙烯树脂的多功能团的共价交联改性方法

说明书

本发明涉及一种聚氯乙烯树脂的多功能团的共价交联改性方法，该方法将氯乙烯，分散剂、交联剂、引发剂、缓冲剂作为反应原料，通过对比交联剂的加入量，得到含消光性能的PVC专用树脂。本发明所述方法中选用交联剂A、交联剂B、交联剂C的长链结构可以提高分子链的网状结构，大分子的取向，排序的能力，减少交联点对分子链的限制运动，使整个聚氯乙烯树脂产品的网络结构能均匀的承载负荷力，有一定的柔韧性，提高产品的拉伸强度和冲击强度，采用该方法生产的消光聚氯乙烯专用树脂，可以用于包装、建材、车辆和家具等一些领域对消光聚氯乙烯树脂的需要，同时也可以为交联聚氯乙烯树脂的应用提供更好的理论依据。

技术领域

本发明涉及一种聚氯乙烯树脂的多功能团的共价交联改性方法。

背景技术

聚氯乙烯，简称PVC，由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂，是一种综合性能优良、性价比较高的通用树脂，其制品具有良好的力学性能、电性能、阻燃性、透明性、耐化学药品性等而被广泛应用于化学建材、电线电缆、包装薄膜、汽车、电子等领域。根据应用范围的不同，PVC树脂可分为：通用型PVC树脂、高聚合度PVC树脂、交联PVC树脂。在最近几十年中，PVC一直成为人们争论的焦点，PVC对人体健康和环境的影响，从科学，技术和经济等方面分析，存在着不同的观点。国内外采用生命周期分析方法(Life CycleAssessment，简称LCA)[环境科学与技术，2010，33(5)，202-205]比较了PVC与其潜在的替代品(钢铁、钢筋混凝土、纸张、聚烯烃塑料等),认为从其制造、使用、废弃或回收再利用的整个生命周期内所消耗的总能量、环境负荷性、经济性、用途适应性等各项指标，PVC是总能量消耗少、环境污染小、物美价廉、LCA评价最佳的节能型材料，而且在环境影响方面目前还没有哪一种聚合物象PVC这样经受住了全面彻底的环保检验，从生态环境负荷性上来说PVC也是一种比较理想的选择。

随着国民经济的快速发展，中国已经成为全球最大的PVC生产国，但不是PVC强国，中国PVC树脂有百余个品种，多为通用型，缺乏特色。国内生产特种树脂的厂家主要有天津渤天化工、上海氯碱、杭州电化等，品种主要有氯醋共聚树脂、高聚合度悬浮聚氯乙烯树脂、消光PVC树脂等；其方法是以PVC为基体树脂，加入各种助剂进行改性，可获得不同制品。PVC的改性大致可以分为化学改性和物理改性两大类：其中化学改性增韧效果显著，但难度较大，已工业化应用的成果较少，化学改性分为共聚合反应和大分子反应，大分子化学改性有氯化和交联等；交联是指在PVC树脂制备或PVC加工过程中加入少量交联剂或采用放射线进行辐射交联，可以使PVC分子链间产生一定程度的交联，从而提高PVC的拉伸强度(尤其是高温下的拉伸强度)、尺度稳定性、耐热性。物理改性因不涉及PVC分子结构的改变，比化学改性简单易行；填充复合和共混是两类最主要的物理改性方法。在众多改性方法中，交联是一种公认的改善PVC缺点并提高其力学性能的有效方法[[美]L.I.纳斯.聚氯乙烯大全(第一卷)(韩宝仁,卢允文,译.)[M].北京:化学工业出版社,1987]。

聚氯乙烯交联有多种分类。按照交联的发生时期区分，可以在树脂合成过程中交联、加工过程中交联、加工后交联、合成与加工过程相结合的交联；按照聚合机理区分，有自由基交联、离子交联、缩合交联；按交联源区分，可分为辐射交联和化学交联；按加工应用区分,又可以分为热可逆型交联和非热可逆型交联；非可逆交联方法所得到的均是热固性的交联PVC(非可逆交联分为：辐射交联，过氧化物交联PVC，多巯基化合物交联PVC，硅烷交联PVC，化学微交联PVC等)。化学交联方法种类繁多，有将氯乙烯单体(VCM)与其他不饱和单体共聚后再使之交联的；也有用PVC树脂与一些可取代大分子链上C1原子的试剂反应，将制得的产物再进行交联；也有将PVC树脂脱氢后与不饱和单体进行接枝交联的，而PVC共混体系的交联也是人们研究的热点之一。

目前聚氯乙烯的交联剂多为二烯或多烯化合物，加入交联剂是为了获得较好耐热变形性、耐溶剂性的制品，改进制品的力学和电气性能。通过交联改性可以使聚氯乙烯分子链产生适当的交联，使聚合物具有聚氯乙烯和改性组分共同的综合性能，交联是提高热塑性聚氯乙烯的拉伸强度、加工尺寸稳定性、回弹性、耐磨、耐热、耐油和化学药品性的重要改性方法。例如：