CN101328234B - 户外装饰非透明发泡板材用聚氯乙烯的组合物 - Google Patents
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Abstract
一种用于户外装饰非透明发泡板材用聚氯乙烯的组合物，为核壳结构共聚物，核层是由丙烯酸丁酯与交联剂进行乳液聚合反应而成，交联剂为丙烯酸丁酯重量的1-2％，壳层是由甲基丙烯酸甲酯和N-丁基苯磺酰胺在核层上继续进行乳液聚合接枝反应，以核层和壳层聚合单体总重量为100％计算，核层聚合单体占总聚合单体量的90～95％，壳层聚合单体占5-10％，壳层中甲基丙烯酸甲酯占壳层聚合单体总量的90-96％，N-丁基苯磺酰胺占4-10％。本发明应用于户外装饰非透明发泡板材时，可使板材具有优异的抗冲击性能，以及良好的耐候性能，同时不损害板材的柔韧性，使用该板材的户外装饰品具有良好的抗风性能，而且加工调节性好。
Description
技术领域
本发明属于一种高分子乳液聚合接枝共聚物及其制备技术领域，尤其涉及一种户外装饰非透明发泡板材用聚氯乙烯组合物。
背景技术
聚氯乙烯是一种性能非常优良的通用性热塑性塑料，广泛应用于国民生产以及人民生活的各个方面，在很大程度上可代替金属合金材料，虽然聚氯乙烯成型制品拥有众多的优点，但它的抗冲击性能并不能满足所有的需求，人们发明了MBS，CPE，高抗冲ACR等多种抗冲改性剂来提高聚氯乙烯的抗冲击性能，其中高抗冲ACR以其耐候性好，抗冲性能好、加工调节较为方便而占有广泛市场。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种户外装饰非透明发泡板材用聚氯乙烯组合物，可以使板材具有优异的抗冲击性能，以及良好的耐候性能、抗风性能，加工范围调整灵活。
本发明户外装饰非透明发泡板材用聚氯乙烯组合物，其特征在于为核壳结构共聚物，核层是由丙烯酸丁酯与交联剂进行乳液聚合反应而成，交联剂为丙烯酸丁酯重量的1--2％，壳层是由甲基丙烯酸甲酯和N-丁基苯磺酰胺在核层上继续进行乳液聚合接枝反应，以核层和壳层聚合单体总重量为100％计算，核层聚合单体占总聚合单体量的90～95％，壳层聚合单体占总聚合单体量的5--10％，壳层中甲基丙烯酸甲酯占壳层聚合单体总量的90-96％，N-丁基苯磺酰胺占壳层聚合单体总量的4-10％。
所述乳液聚合反应为通常的反应方式，在核层乳液聚合反应阶段一次性加入聚合单体总量的0.01～0.05％的引发剂、占聚合单体总量的1～2％的乳化剂。水一般为聚合单体总量的1.5～1.8倍。
所述交联剂优选二甲基丙烯酸乙二醇酯、甲基丙烯酸烯丙酯或邻苯二甲酸烯丙酯。
所述引发剂优选过硫酸钾或过硫酸铵。
所述乳化剂可以是十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、油酸钾、硬脂酸钾等，优选十二烷基硫酸钠。
所述乳液聚合反应温度为60～80℃，核层聚合反应采用多段进行，最好采用二段进行。
本发明产品在PVC制品中的添加份数一般为，100重量份的PVC添加7～9.5重量份的本发明组合物。
本发明的优点：本发明用于户外装饰非透明发泡板材用聚氯乙烯的组合物，是一种表面接枝N-丁基苯磺酰胺的高抗冲ACR树脂，应用于户外装饰非透明发泡板材时，可使板材具有优异的抗冲击性能，以及良好的耐候性能，同时不损害板材的柔韧性，使用该板材的户外装饰品具有良好的抗风性能，抵抗人为破坏等，而且加工调节性好。
具体实施方式
制备工艺为：向3000L的搪玻璃釜中加入去1600kg去离子水，13.5kg十二烷基硫酸钠，开搅拌，以丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、N-丁基苯磺酰胺的总重量为100％计，加入交联剂，交联剂用量为聚合单体总重量的2％，加入一段丙烯酸丁酯占总聚合单体重量的45％，630kg，通氮气，加入过硫酸钾或过硫酸铵引发聚合反应，控制反应温度在70--75℃，反应1-4小时，加入二段丙烯酸丁酯，重量与第一段相同为聚合单体总量的45％，630kg，控制反应温度在70--75℃，反应1-4小时，形成胶核，然后加入第三段甲基丙烯酸甲酯与N-丁基苯磺酰胺，添加比例如以下实施例所述，反应1--2小时，控制温度70--73℃，反应完毕后经压力喷雾干燥，即得成品。
实施例1
采用以上制备工艺，以壳层聚合单体量为100％计，甲基丙烯酸甲酯与N-丁基苯磺酰胺的重量比例为90％：10％，即126kg：14kg。
实施例2
采用以上制备工艺，以壳层聚合单体量为100％计，甲基丙烯酸甲酯与N-丁基苯磺酰胺的重量比例为92％∶8％，128.8kg∶11.2kg。
实施例3
采用以上制备工艺，以壳层聚合单体量为100％计，甲基丙烯酸甲酯与N-丁基苯磺酰胺的重量比例为94％∶6％，131.6kg∶8.4kg。
实施例4
采用以上制备工艺，以壳层聚合单体量为100％计，甲基丙烯酸甲酯与N-丁基苯磺酰胺的重量比例为96％∶4％，134.4kg∶5.6kg。
对比例1
采用以上制备工艺，但不使用N-丁基苯磺酰胺，甲基丙烯酸甲酯的重量份占总聚合单体量的10％，140kg。
(1)缺口冲击强度的测试
将上述实施例1-4制备的表面接枝N-丁基苯磺酰胺的高抗冲ACR树脂组合物以及对比例1中制备的高抗冲ACR树脂组合物(下称助剂)按下列所述配方配制聚氯乙烯测试料。
聚氯乙烯 100份
助剂 9份
碳酸钙 5份
三盐基性硫酸铅 3份
二盐基性亚磷酸铅 2份
硬脂酸钙 0.6份
硬脂酸铅 0.8份
聚乙烯蜡 0.15份
硬脂酸 0.1份
二氧化钛 4份
称取每一种原料按照所述配方混合，使用高速搅拌机进行高速混合，温度升高到120℃时停止搅拌放料，平摊于冷却台上自然冷却降温，得到测试用聚氯乙烯混合料。使用双辊开炼机、平板硫化仪以及制样机将待测聚氯乙烯混合料支撑冲击试验样条，依照GB/T8814标准对冲击试验样条进行抗冲击性能测试。测试结果见表1。
(2)转矩流变仪测试
称取实施例1-4以及对比例1中制备的助剂各60g，使用转矩流变仪在180℃下，连续塑化300秒，对比流变曲线，评比料块塑化程度，以及加工调节性。
表1实施例1-4以及对比例1的应用性能数据对比
| 缺口冲击强度 | 塑化程度 | 加工调节性 | |
| 实施例1 | 15.23KJ/m<sup>2</sup> | 好 | 好 |
| 实施例2 | 15.43KJ/m<sup>2</sup> | 很好 | 好 |
| 实施例3 | 15.28KJ/m<sup>2</sup> | 好 | 好 |
| 实施例4 | 15.04KJ/m<sup>2</sup> | 较好 | 较好 |
| 对比例1 | 13.17KJ/m<sup>2</sup> | 一般 | 一般 |
Claims (5)
1.一种用于户外装饰非透明发泡板材用聚氯乙烯的组合物，其特征在于为核壳结构共聚物，核层是由丙烯酸丁酯与交联剂，由引发剂引发乳液聚合反应而制成，交联剂为丙烯酸丁酯重量的1～2％，壳层是由甲基丙烯酸甲酯和N-丁基苯磺酰胺在核层上继续进行乳液聚合接枝反应，以核层和壳层聚合单体总重量为100％计算，核层聚合单体占总聚合单体量的90～95％，壳层聚合单体占总聚合单体量的10％～5％，壳层中甲基丙烯酸甲酯占壳层聚合单体总量的90-96％，N-丁基苯磺酰胺占壳层聚合单体总量的4-10％。
2.根据权利要求1所述的用于户外装饰非透明发泡板材用聚氯乙烯的组合物，其特征在于在核层乳液聚合反应阶段一次性加入聚合单体总量的0.01～0.05％的引发剂、占聚合单体总量的1～2％的乳化剂。
3.根据权利要求2所述的用于户外装饰非透明发泡板材用聚氯乙烯的组合物，其特征在于所述乳化剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、油酸钾或硬脂酸钾。
4.根据权利要求2所述的用于户外装饰非透明发泡板材用聚氯乙烯的组合物，其特征在于所述引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵。
5.根据权利要求1所述的用于户外装饰非透明发泡板材用聚氯乙烯的组合物，其特征在于所述交联剂为二甲基丙烯酸乙二醇酯、甲基丙烯酸烯丙酯或邻苯二甲酸烯丙酯。
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| CN1186822A (zh) * | 1996-12-30 | 1998-07-08 | 罗姆和哈斯公司 | 具有改进的低温熔融性的冲击改性的聚氯乙烯 |
| CN1386793A (zh) * | 2002-05-27 | 2002-12-25 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种提高聚氯乙烯抗冲击性能的改性剂 |
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