氯乙烯懸浮聚合用抗沖組分設(shè)計(jì)及抗沖PVC的制備.pdf

1、聚氯乙烯因具有優(yōu)異的阻燃和耐化學(xué)腐蝕性能及優(yōu)異的力學(xué)性能而廣泛用于建筑材料、輕工、化工和汽車工業(yè)等領(lǐng)域。但PVC低的抗沖性極大地限定了其使用范圍，因而制取高抗沖PVC具有非常好的應(yīng)用前景。目前，將丙烯酸酯共聚物樹脂(ACR)與PVC物理混合是改善硬質(zhì)PVC抗沖性和加工性的最優(yōu)方法。最近，將ACR乳液直接加入氯乙烯(VCM)的懸浮聚合體系中，通過(guò)懸浮接枝、就地增韌直接得到高抗沖PVC母料已成為制取高抗沖PVC復(fù)合樹脂的熱點(diǎn)課題。與物理共混

2、改性相比，ACR乳液原位懸浮接枝改性方法中，改性劑在基體中分散性好，并且與基體的相容性好，增韌效率較高。本課題通過(guò)外加種子乳液的工藝，在反應(yīng)型乳化劑SE-10N存在下，以丙烯酸正丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)為主要單體，以1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯(BGDMA)為交聯(lián)單體制備了均相交聯(lián)型和過(guò)渡層型兩種窄粒徑分布ACR乳液。然后直接將所得乳液加到VCM懸浮聚合體系中制備原位懸浮接枝共聚型PVC復(fù)合樹脂。主要研究?jī)?nèi)容和所得結(jié)論如下

3、:
　　1.通過(guò)外加種子法，使用反應(yīng)型乳化劑成功制備了均相交聯(lián)型ACR乳液（非核殼型），考察了乳液聚合溫度、種子液的使用比例、乳化劑使用比例等因素對(duì)ACR乳液性能的影響。結(jié)果表明:可通過(guò)改變體系中種子液的使用比例來(lái)準(zhǔn)確控制乳膠粒粒徑，當(dāng)種子液使用比例為0.42％，SE-10N使用比例為1.00％時(shí)，可制得乳膠粒粒徑約200nm且聚合穩(wěn)定性較好的ACR乳液。
　　2.研究了用均相交聯(lián)ACR對(duì)PVC改性的規(guī)律，考察了不同聚合溫度

4、制備的均相ACR及ACR乳液的加料順序?qū)腋【酆闲袨榧翱箾_PVC復(fù)合樹脂性能的影響。結(jié)果表明:使用70±1℃制備的ACR進(jìn)行改性時(shí)，所得PVC復(fù)合樹脂的抗沖性能最好，當(dāng)ACR用量6.0％（占VCM的質(zhì)量分?jǐn)?shù)）時(shí)所得原位懸浮接枝改性PVC復(fù)合樹脂的缺口沖擊強(qiáng)度可達(dá)常規(guī)硬質(zhì)SG-5型PVC的7.4倍。不同反應(yīng)溫度所得ACR用于制備原位懸浮接枝改性PVC復(fù)合樹脂時(shí)，使用ACR70℃制備的PVC復(fù)合樹脂的加工塑化性能最好，其熔融時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于未改

5、性的普通硬質(zhì)SG-5型PVC。不同溫度下制備的ACR對(duì)其改性PVC復(fù)合樹脂的初始降解溫度無(wú)明顯影響，各改性PVC復(fù)合樹脂的維卡軟化點(diǎn)(VST)略微降低，抗沖PVC的耐熱變形溫度和純硬質(zhì)PVC相當(dāng);在氯乙烯單體液滴分散好后再加ACR乳液進(jìn)行懸浮聚合，所得PVC復(fù)合樹脂的顆粒形態(tài)和抗沖性能較好，且聚合過(guò)程中無(wú)粘釜、無(wú)粘軸現(xiàn)象。
　　3.通過(guò)種子乳液聚合成功制備了外層親疏水性不同的過(guò)渡層型ACR乳液，并通過(guò)激光粒度儀(DLS)、透射電鏡

6、(TEM)對(duì)乳液結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。考察了ACR乳膠粒外層親疏水性對(duì)改性PVC復(fù)合樹脂性能的影響，同時(shí)也考察了分散劑的配比對(duì)原位懸浮接枝改性PVC復(fù)合樹脂顆粒形態(tài)的影響。結(jié)果表明:使用外層中MMA比例為10％的ACR時(shí)，所得改性PVC復(fù)合樹脂的抗沖擊性能最好。過(guò)渡層型ACR外層中MMA比例對(duì)其改性PVC復(fù)合樹脂的熱變形溫度影響不大。但綜合結(jié)果是均相交聯(lián)型ACR的抗沖組分改性效果較好。
　　兩種改性組分得到的PVC復(fù)合樹脂的初始降解溫度