CN101418065B - 应用于pvc波纹管的抗冲改性剂 - Google Patents

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Abstract

一种应用于PVC波纹管的抗冲改性剂，其特征在于，它是一种核壳结构共聚物，它的核层由丙烯酸丁酯和新戊二醇二丙烯酸酯在表面活性剂和氮气保护下，由引发剂引发乳液聚合反应而成，壳层由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯在核层之上继续进行乳液聚合接枝反应而成，以聚合单体总重量为100％计，其中丙烯酸丁酯占40～50％，新戊二醇二丙烯酸酯1～5％，丙烯酸乙酯占40～45％，甲基丙烯酸甲酯占4～15％。本发明通过在核层中接枝新戊二醇二丙烯酸酯，使得到的PVC波纹管不但具有较好的耐候性能、抗冲击性能，还具有优异的可调节的加工性能，并兼备优秀的粉体流动性，同时降低生产成本，经济性优良。

Description

应用于PVC波纹管的抗冲改性剂
技术领域
本发明属于高分子材料乳液聚合接枝共聚技术领域。特别涉及一种应用于PVC波纹管的抗冲改性剂。
背景技术
聚氯乙烯(PVC)是一种性价比优良的通用性塑料，其中应用于波纹管材生产行业的聚氯乙烯树脂，具有加工方便，规格多，耐腐蚀，柔韧性好连接灵活，能输送固体粉末，液体等众多物料，广泛应用于各种精细及传统化工行业，但是聚氯乙烯制波纹管抗冲击强度并不十分令人满意，尤其是众多用于连接具有机械运动部件的不同设备之间的柔性连接，经由运动部件之间机械、重复的运动之后，波纹管易发生断裂，迫使设备停机更换波纹管输送部件，影响工艺流程的连续、顺畅，为此人们发明了CPE、MBS或者高抗冲ACR树脂来改善制品冲击强度，以期希望降低工艺流程的频繁中断，其中CPE价格低廉，产量大、应用范围广，并且其中不含有碳一碳双键，但CPE产品抗冲击性能提高有限；MBS由于本身主要成分聚丁二烯耐紫外线性能不佳，因而导致MBS并不能提高制品的耐候性能；高抗冲ACR树脂虽然由于不具有碳--碳双键而使得耐候性能令人印象深刻，但在低温条件下，抗冲击强度的提高幅度极其有限，并且受限于原料市场的价格限制，也不可避免的存在有价格高昂的缺点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种应用于PVC波纹管的抗冲改性剂，可以提高PVC波纹管的抗冲性能。
本发明应用于PVC波纹管的抗冲改性剂，其特征在于，它是一种核壳结构共聚物，它的核层由丙烯酸丁酯和新戊二醇二丙烯酸酯在表面活性剂和氮气保护下，由引发剂引发乳液聚合反应而成，壳层由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯在核层之上继续进行乳液聚合接枝反应而成，以聚合单体总重量为100％计，其中丙烯酸丁酯占40～50％，，新戊二醇二丙烯酸酯1～5％，丙烯酸乙酯占40～45％，甲基丙烯酸甲酯占4～15％。
本发明通过在核层中接枝新戊二醇二丙烯酸酯，使得到的PVC波纹管材料不但具有较好的耐候性能、抗冲击性能，耐腐蚀性能，同时降低生产成本，经济性优良。
本发明聚合单体所发生的乳液聚合反应为本领域通常的乳液聚合反应，乳液聚合所采用表面活性剂为聚合单体总量的0.5％-3％，选自歧化松香酸皂、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、油酸钾、硬脂酸钾或松香酸钾，优选十二烷基硫酸钠。引发剂为聚合单体总量的0.01％-0.8％，选自氧化苯甲酰、过硫酸钾或过硫酸铵。反应体系所需的软水一般为聚合单体总重量的100％--180％。
本发明的使用方式为：本发明的改性剂在PVC波纹管中，以PVC的重量为100份计，添加7～10份。
具体实施方式
向模拟玻璃釜内加入软水，丙烯酸丁酯、新戊二醇二丙烯酸酯、表面活性剂、引发剂，升温至61℃(启动反应温度在59～62℃)，通入氮气保护，控制反应温度70～75℃，反应2-8小时，制成胶核，再加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯，反应1-3小时，制得乳液互穿接枝聚合共聚物的乳液，经过盐析，离心，烘干，制得共聚物树脂粉体(本发明所述的改性剂)，乳胶粒的平均粒径为100-450nm。
实施例1
按照以上工艺，以聚合单体总重100％计，丙烯酸丁酯40％，新戊二醇二丙烯酸酯占40％，甲基丙烯酸甲酯占15％，丙烯酸乙酯5％。表面活性剂采用十二烷基硫酸钠，占聚合单体总量的1％，引发剂采用过硫酸钾，占聚合单体总量的0.02％。
实施例2
按照以上工艺，以聚合单体总重100％计，丙烯酸丁酯45％，新戊二醇二丙烯酸酯占45％，甲基丙烯酸甲酯占5％，丙烯酸乙酯5％。表面活性剂采用硬脂酸钾，占聚合单体总量的2％，引发剂采用过硫酸钾，占聚合单体总量的0.04％。
实施例3
按照以上工艺，以聚合单体总重100％计，丙烯酸丁酯45％，新戊二醇二丙烯酸酯占40％，甲基丙烯酸甲酯占13％，丙烯酸乙酯2％。表面活性剂采用十二烷基硫酸钠，占聚合单体总量的1.5％，引发剂采用过硫酸铵，占聚合单体总量的0.01％。
聚氯乙烯树脂测试配方
将上述实施例1～3制得的丙烯酸乙酯-以丙烯酸酯为主弹性体的乳液互穿接枝聚合共聚物(下称改性剂)按下列所述配方配制聚氯乙烯料。
聚氯乙烯            100份
实施例所得改性剂    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。
对比例1
采用与上述相同的聚氯乙烯树脂测试配方，其中PVC∶MBS为100∶9，测试结果见表1。
对比例2
采用与上述相同的聚氯乙烯树脂测试配方，其中PVC：高抗冲ACR为100∶9，测试结果见表1。
对比例3
采用与上述相同的聚氯乙烯树脂测试配方，其中PVC∶CPE为100∶9，测试结果见表1。
对比例4
市场同类产品A。
采用与上述相同的聚氯乙烯树脂测试配方，其中PVC∶A为100∶9，测试结果见表1。
表1实施例1-3以及对比例1-4的应用性能数据对比
加工性以及调节的灵活性(按本行业惯例的判断标准)     抗冲击性能KJ/m<sup>2</sup> 粉体流动性(按本行业惯例的判断标准)     耐老化(分钟)
实施例1     优秀     15.24     优秀     24
实施例2     优秀     14.38     优秀     26
实施例3     优秀     14.21     优秀     31
对比例1     普通     12.85     优秀     19
对比例2     普通     12.64     较好     21
对比例3     普通     10.15     较好     21
市场同类产品A     较差     11.58     较好     23
耐老化试验方法：在定温于200℃的烘箱中进行耐老化试验，记录样品在高温环境中直到开始变黄分解的时间。

Claims (1)

1.一种应用于PVC波纹管的抗冲改性剂，其特征在于，它是一种核壳结构共聚物，它的核层由丙烯酸丁酯和新戊二醇二丙烯酸酯在表面活性剂和氮气保护下，由引发剂引发乳液聚合反应而成，壳层由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯在核层之上继续进行乳液聚合接枝反应而成，以聚合单体总重量为100％计，其中丙烯酸丁酯占40％，新戊二醇二丙烯酸酯占40％，丙烯酸乙酯占5％，甲基丙烯酸甲酯占15％，所述表面活性剂采用十二烷基硫酸钠，为聚合单体总量的1％，引发剂采用过硫酸钾，为聚合单体总量的0.02％。
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