[发明专利]一种氯乙烯接枝共聚物的制备方法

说明书

本发明涉及一种氯乙烯接枝共聚物的制备方法，特别涉及一种改进了聚合体系稳定性和提高了抗冲击性能的聚丙烯酸酯接枝氯乙烯共聚树脂的制备方法。包括制备丙烯酸酯胶乳、丙烯酸酯胶乳扩径和氯乙烯与丙烯酸酯胶乳进行悬浮共聚合。采用本发明提供的方法，可以从小粒径的丙烯酸酯胶乳简便地得到大粒径胶乳，简化了大粒径胶乳生产过程，提高生产效率。而大粒径胶乳经过与氯乙烯悬浮接枝共聚合后，树脂的抗冲击性能有明显提高，也提高了丙烯酸酯胶乳的使用效率。

技术领域

本发明涉及一种氯乙烯接枝共聚物的制备方法，特别涉及一种改进了聚合体系稳定性和提高了抗冲击性能的聚丙烯酸酯接枝氯乙烯共聚树脂的制备方法。

背景技术

聚氯乙烯树脂因其耐化学腐蚀、良好的电绝缘性、价廉、易制造加工和成型而得到广泛使用。但由于其本身机械性能较差，抗冲击等性能一直是人们关注和改进的方面。经过多年发展，对聚氯乙烯树脂抗冲击性能的改进已经从物理改性逐渐转移到化学改性方面，特别是通过将常温下呈橡胶相的交联结构高分子体在一定含量和粒度规格条件下与氯乙烯接枝共聚，从而制得具有优良的橡胶分散状态和改进的抗冲击性能的树脂产品，极大地提高了机械性能稳定性，消除了塑料制品在机械性能方面的各向异性，提高了产品质量。如中国专利CN1043427C中提到了一种二步法制备抗冲击聚丙烯酸酯/氯乙烯接枝共聚物的方法，第一步合成具有交联结构的丙烯酸酯橡胶胶乳，第二步再与氯乙烯进行悬浮接枝共聚，从而制备出抗冲击性能的树脂。但在该发明中，采用一步法合成的胶乳粒子粒度较小，不能满足高冲击的要求。专利CN02148636.0中提到了采用种子聚合的方法，通过分步滴加聚合工艺合成了具有一定粒度规格的丙烯酸酯胶乳，但工艺过程操作繁琐，且胶乳粒子外层为含有甲基丙烯酸甲酯的硬质聚合物壳层，降低了丙烯酸酯橡胶相的对聚氯乙烯树脂抗冲效率，抗冲击性能提高有限。

发明内容

为改进丙烯酸酯橡胶相粒度较小和抗冲击效果不足的问题，本发明提供了一种制备大的胶乳粒子方法与合成氯乙烯接枝共聚物的方法。按照本发明，氯乙烯接枝共聚物树脂具有优异的抗冲性能。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

步骤(1)：

以脱盐水为反应介质，以水溶性的大于12个碳原子的直链饱和脂肪酸强碱盐作乳化剂，水溶性过硫酸盐作引发剂，以强碱溶液调节溶液pH值为8.0-10.0，在50-80℃下聚合100份丙烯酸丁酯和C2-C8丙烯酸酯的单体混合物以及0.1-5.0份含有两个非共轭烯键的丙烯酸酯单体，制备出固含量25-35％、平均粒径为0.050-0.090μm的丙烯酸酯胶乳；

所述丙烯酸丁酯和C2-C8丙烯酸酯的单体混合物为含有50-100％丙烯酸丁酯和0-50％C2-C8丙烯酸酯的单体混合物；

步骤(2)：

在20-60℃下，向步骤(1)制备得到的100份丙烯酸酯胶乳中加入0.10-0.50份羟丙基甲基纤维素，搅拌混匀，加入水溶性强酸调节pH值为5.0-6.5，从而将胶乳的平均粒径附聚为0.100-0.300μm；

步骤(3)：

将步骤(2)制备得到的丙烯酸酯胶乳5-15份、脱盐水150-300份、分散剂0.10-0.50份、引发剂0.05-0.20份加入聚合釜中，抽取真空后加入氯乙烯单体100份，搅拌并升温至指定温度引发聚合，在反应过程中，分批或连续加入0.01-0.20份强碱的水溶液，反应在压力降达到规定值后加入终止剂完成聚合反应，得到丙烯酸酯聚合物含量为4.0-15.0％的氯乙烯接枝共聚物树脂产品。

本发明制备丙烯酸酯胶乳采用如下方法：将脱盐水、乳化剂、强碱性pH调节剂和含交联剂的丙烯酸酯单体混合物加入到反应器中，开启搅拌并升温，同时通入氮气吹扫反应器内的空气，待吹扫充分并且水相温度达到指定温度后，加入水溶性引发剂进行聚合，测定单体转化率达到99％以上后，即可终止反应，得到丙烯酸酯胶乳。