[发明专利]一种硬质抗冲聚氯乙烯组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚氯乙烯（PVC）组合物，更具体的说，是涉及一种硬质抗冲PVC组合物及其制备方法。

背景技术

PVC是一种产量大、用途广、综合性能优良的通用塑料。硬质聚氯乙烯作为聚氯乙烯的一大类，有着很大的应用领域。硬质聚氯乙烯制品的优点是具有难燃性、耐磨性、抗化学腐蚀性、气体水汽低渗漏性优异。此外综合机械性能、制品透明性、电绝缘性、隔热、消声、消振性也较好。其缺点是热稳定性、拉伸性能、抗冲击性较差。纯硬质聚氯乙烯的缺口冲击强度只有3～5KJ/m²，断裂伸长率也很低，属于硬质脆性材料。

目前国内外一般以氯化聚乙烯树脂（CPE）、丁腈橡胶（NBR）、粉末丁腈橡胶、接枝乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶等作为改性剂，采用共混改性的方法来提高硬质PVC材料的抗冲击性能和断裂伸长率。

特公昭51－28117号公报涉及了一种丙烯酸酯类核－壳接枝共聚物。该丙烯酸酯类抗冲改性剂是通过向轻度交联的丙烯酸酯类弹性体上接枝甲基丙烯酸烷基酯、苯乙烯等单体的混合物而得到。丙烯酸酯类核－壳接枝共聚物的核部分为丙烯酸酯类弹性体。用这种丙烯酸酯类核－壳接枝共聚物抗冲改性的聚氯乙烯制品具有优良的耐候性，但抗冲击强度却不理想。这是由于抗冲改性剂的玻璃化温度越低，聚氯乙烯制品的低温抗冲击强度也就越高，尽管丙烯酸酯类化合物的玻璃化温度比CPE的玻璃化温度(－10℃)要低，但是也只有－50℃左右，因此制品的低温抗冲击强度仍然不够理想。

为了克服丙烯酸酯类抗冲击改性剂的缺陷，人们又发明了丁二烯－苯乙烯－甲基丙烯酸甲酯的核－壳三元共聚物(MBS树脂)，来改善聚氯乙烯制品的冲击强度。但是核－壳接枝共聚物容易发生粘连现象，使粉体的流动性变差，而且当橡胶核含量超过一定值后，由于壳层变薄，容易出现包裹不均匀的情况，造成橡胶核裸露，使粉体出现结块现象，使得MBS树脂与PVC树脂不能均匀的混合，影响改性制品的冲击强度。

中国专利（授权公告号CN 100556951C）中利用多步乳液聚合得到了PVC用丙烯酸酯类核壳结构抗冲改性剂。该专利得到的丙烯酸丁酯与苯乙烯等单体的共聚物改性PVC时具有耐折白和透明性。该专利中抗冲改性剂的制备过程分为了4～7段进行，工艺较为复杂，控制条件要求较高。

科技期刊《塑料助剂》，2007年第5期33～37页，“全硫化粉末丁腈橡胶改性硬质聚氯乙烯研究”中提出，经研究中发现，采用全硫化粉末丁腈橡胶或全硫化粉末羧基丁腈橡胶改性聚氯乙烯，可提高其抗冲性能，但是对聚氯乙烯的塑化加工性能并无明显改善。

发明内容

针对现有技术的问题，本发明人进行了深入研究。经研究发现，使用粒径小的全硫化粉末丙烯酸酯橡胶来改性硬质聚氯乙稀，其橡胶粒径微小，与PVC相容性好，得到的聚氯乙稀在抗冲性能方面有很好的提高，具有比同样方法得到的丁腈橡胶改性的聚氯乙烯组合物更高的抗冲击性，其组合物物料的最大扭矩和塑化平衡扭矩更低，具有良好的塑化加工性能；并且同时具有更好的综合物理机械性能。

本发明提供了一种硬质抗冲聚聚氯乙烯组合物，具有良好的抗冲性能，同时具有较好的塑化加工性能。

本发明还提供了上述硬质抗冲聚氯乙烯组合物的制备方法。

本发明所述的组合物包含有以下主要组分：聚氯乙烯树脂、稳定剂、全硫化粉末丙烯酸酯橡胶；其中，聚氯乙烯为100重量份计，全硫化粉末丙烯酸酯橡胶为0.1～40重量份，优选为0.1~15重量份，更优选为0.1~5重量份。

本发明所述的聚氯乙烯树脂的聚合度大于等于700，优选聚合度在800～2500的PVC，最优选聚合度为800～2000的聚氯乙烯。

所述的全硫化粉末丙烯酸酯橡胶，其平均粒径为20～200nm，优选30～120nm，更优选50～100nm；其凝胶含量为60wt%或更高，优选为80wt%或更高。本发明所述的全硫化粉末丙烯酸酯橡胶的详细内容及其制备方法，可参见中国专利CN 1402752A(WO01/40356)，其全部内容在此引入本发明作为参考

本发明所述的稳定剂为现有的聚氯乙烯加工技术中通用的稳定剂，用量也为常规用量、一般可包括有机锡类、钡锌类、钙锌类或铅盐类稳定剂，用量优选在以聚氯乙烯为100重量份计，为0.1～30重量份。