CN101759827A - 聚烯烃与聚氯乙烯功能改性剂 - Google Patents
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Abstract
聚烯烃与聚氯乙烯功能改性剂，涉及聚烯烃与聚氯乙烯相容共聚的热塑改性助剂领域。目前国内还没有此类改性剂。本发明是由下列重量份数的原材料在反应釜内聚合而成的高分子聚合物：苯乙烯35～40，马来酸酐2～6，顺丁烯二酸二乙酯3～5，氯乙烯60～65。其制备方法是，按照各原材料的重量份数取相应的原材料，将原材料投入反应釜内，搅拌均匀，加热至45～65℃，反应2～3小时，获得本发明的聚烯烃与聚氯乙烯功能改性剂。本发明作为聚烯烃与聚氯乙烯相容共聚的热塑功能改性助剂，当聚烯烃与聚氯乙烯聚合时，添加这种功能改性剂，能使聚烯烃与聚氯乙烯相容共聚，聚合形成的新品种塑胶质量高，具有优异的耐热性、阻燃性和塑化加工性能。
Description
技术领域
本发明涉及聚烯烃与聚氯乙烯相容共聚的热塑改性助剂领域，特别是涉及一种聚烯烃与聚氯乙烯相容共聚的功能改性剂。
背景技术
随着社会日新月异地发展，多种行业对塑胶品种要求越来越多，对塑胶质量要求越来越高。为了满足社会发展的需求，塑胶行业的专业技术人员研究将聚烯烃(如聚乙烯、聚丙烯等)与聚氯乙烯聚合，生产出新的塑胶品种。但是，聚烯烃与聚氯乙烯不相容、聚合困难大，无法使聚烯烃与聚氯乙烯聚合出新的塑胶品种。为了使聚烯烃与聚氯乙烯能聚合出新的塑胶品种，满足社会发展对塑胶新性能的需求，有必要研究一种聚烯烃与聚氯乙烯相容共聚的热塑改性助剂，在聚烯烃与聚氯乙烯聚合时，添加这种改性助剂，就能使聚烯烃与聚氯乙烯相容共聚。因此，人们迫切希望一种聚烯烃与聚氯乙烯相容共聚的功能改性剂问世。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，满足人们的愿望和社会发展的需求，提供一种聚烯烃与聚氯乙烯相容共聚的功能改性剂，在聚烯烃与聚氯乙烯聚合时，添加这种功能改性剂，能使聚烯烃与聚氯乙烯相容共聚，从而使聚烯烃与聚氯乙烯聚合出新品种塑胶，且这类新品种塑胶质量大大提高，耐热性能、化学性能、物理性能都相应提高，在不添加阻燃剂的情况下能达到阻燃效果。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种聚烯烃与聚氯乙烯功能改性剂，它是由下列重量份数的原材料在反应釜内聚合而成的高分子聚合物：
苯乙烯 35～40
马来酸酐 2～6
顺丁烯二酸二乙酯 3～5
氯乙烯 60～65。
在上述技术方案中，所述各原材料的优选重量份数是：
苯乙烯 38～40
马来酸酐 4～6
顺丁烯二酸二乙酯 3～5
氯乙烯 61～63。
所述各原材料的最佳重量份数是：
苯乙烯 40
马来酸酐 5
顺丁烯二酸二乙酯 3
氯乙烯 62。
本发明的上述聚烯烃与聚氯乙烯功能改性剂的制备方法是，根据生产规模的要求，按照所述各原材料的重量份数取相应的原材料，将原材料投入反应釜内，搅拌均匀，加热至45℃～65℃，反应2～3小时，获得本发明所述的一种聚烯烃与聚氯乙烯功能改性剂。
本发明的有益效果是：一、在聚烯烃(如聚乙烯、聚丙烯等)与聚氯乙烯聚合时，添加本发明所述的这种功能改性剂，能使聚烯烃与聚氯乙烯相容共聚，从而使聚烯烃与聚氯乙烯聚合出新品种塑胶，且这类新品种塑胶质量高。二、具有良好的相容性，这种功能改性剂和许多聚合物有很好的相容性，特别是与ABS(ABS树脂的全名为丙烯腈___丁二烯___苯乙烯树脂)、PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)、PVC(聚氯乙烯)及其高分子合金等体系相容效果更佳。三、由聚烯烃与聚氯乙烯聚合形成的新产品具有优异的耐热性和阻燃性能。四、由聚烯烃与聚氯乙烯聚合形成的新产品具有优异的塑化加工性能。五、由聚烯烃与聚氯乙烯聚合形成的新产品属于绿色环保产品。加工设备投资减少，节约辅助费用，不用溶剂、水分散介质。在粉体状态下聚合，无溶剂、无排水污染。借助主链扩展和化学方法，可在广泛的范围内调节物理性能和聚合速度。由于是几种烯烃类单体接枝聚合而成，所以由聚烯烃与聚氯乙烯聚合形成的新产品都不含重金属、多溴联苯和联苯醚，完全符合欧盟RoSH要求。
下面用实验数据(以表格的形式)来说明本发明具有良好的相容性：
表一
| 改性剂(添加8％) | PP | SK101 |
| 热变形温度 | 95 | 85 |
| 缺口冲击强度(KJ/m2) | 3.8 | 24 |
| 拉伸强度(MP) | 32 | 30 |
| 弯曲强度(MP) | 55 | 54 |
| 断裂伸长率(％) | 450 | 620 |
| 熔融指数(g/10min) | 3 | 12 |
在表一中，SK101是本发明所述的聚烯烃与聚氯乙烯功能改性剂的代号。该表列出了本发明所述的聚烯烃与聚氯乙烯功能改性剂(SK101)与PP(聚丙烯)进行物理性能试验的对比数据。
表二
| 改性剂(添加8％) | HDPE | SK101 |
| 维卡软化点 | 123 | 118 |
| 改性剂(添加8％) | HDPE | SK101 |
| 缺口冲击强度(KJ/m2) | 6 | 25 |
| 拉伸强度(MP) | 27 | 26 |
| 弯曲强度(MP) | 58 | 56 |
| 断裂伸长率(％) | 600 | 890 |
| 熔融指数(g/10min) | 11 | 22 |
在表二中，SK101是本发明所述的聚烯烃与聚氯乙烯功能改性剂的代号。该表列出了本发明所述的聚烯烃与聚氯乙烯功能改性剂(SK101)与HDPE(高密度聚乙烯)进行物理性能试验的对比数据。
通过对表一、表二中本发明所述的聚烯烃与聚氯乙烯功能改性剂(SK101)、PP(聚丙烯)、HDPE(高密度聚乙烯)等体系的物理性能指标分析，可以发现该聚烯烃与聚氯乙烯功能改性剂(SK101)对上述体系有良好的相容性。使共混体系拉伸强度和断裂伸长率达到最大值。共混体系的SEM照片也显示相结构模糊不清，力学性能的表征也说明该体系具有很好的相容性。
下面用实验数据(以表格的形式)来说明本发明具有优异的耐热性和阻燃性能：
表三
| 项目 | PVC | PP | PVC/PP(添加8％SK101) |
| 拉伸强度 | 17 | 36 | 64 |
| 断裂伸长率 | 220 | 420 | 380 |
| 弯曲强度 | 31 | 73 | 98 |
| Izod缺口冲击强度 | 3.8 | 4 | 24 |
| 热变形温度(1.82MPa) | 68 | 93 | 82 |
| 阻燃性 | - | - | V-0 |
| 熔融指数 | - | - | - |
表四
| 项目 | PVC | PE | PVC/PE(添加8％SK101) |
| 拉伸强度 | 17 | 26 | 48 |
| 断裂伸长率 | 220 | 580 | 300 |
| 弯曲强度 | 31 | 62 | 89 |
| Izod缺口冲击强度 | 3.8 | 5 | 20 |
| 热变形温度(1.82MPa) | 68 | 78 | 83 |
| 阻燃性 | - | - | V-0 |
| 熔融指数 | - | - | - |
本发明所述的聚烯烃与聚氯乙烯功能改性剂(SK101)对PP/PVC、PE/PVC等合金体系，与常用的增韧相容剂相比，其耐热性明显提高。从表一、表二也可看出，同样分量的添加量，其耐热性比其它增韧相容剂要好得多。从表三、表四可以看出，要达到同样的阻燃效果，添加SK101改性剂(本发明所述的聚烯烃与聚氯乙烯功能改性剂)可以使聚烯烃与聚氯乙烯相容。在其两种产品相容共聚时，使其产生阻燃效果。
下面用实验数据(以表格的形式)来说明由聚烯烃与聚氯乙烯聚合形成的新产品具有优异的塑化加工性能。
表五
SK改性剂对聚氯乙烯流变块光洁度影响情况对比
| 项目 | 特性粘度值 | 最高扭矩(Nm) | 平衡扭矩(Nm) | 流变块光洁度 |
| CPE | 12 | 36.5 | 34.7 | 0 |
| ACR | 9.7 | 35.8 | 34.6 | 0 |
| MBS | 12.3 | 34.6 | 33.2 | 0 |
| SK101 | 8.6 | 38.6 | 36.4 | 0 |
| SK102 | 9.5 | 38.1 | 37.3 | 0 |
注：上表为各改性剂等量(5％)添加后的复配物塑化加工性能。通过RM-200转矩流变仪测试。
从表五可以看出SK系列改性剂相比于CPE、ACR、MBS等对PVC体系有更好的加工塑化性能。
在表五中，SK为系列改性剂的代号，CPE、ACR、MBS、SK102分别为实验项目不同的产品代号，SK101为本发明所述的聚烯烃与聚氯乙烯功能改性剂。
具体实施方式
实施例1，本实施例所述的一种聚烯烃与聚氯乙烯功能改性剂，它是由下列重量份数的原材料在反应釜内聚合而成的高分子聚合物：
苯乙烯 40
马来酸酐 5
顺丁烯二酸二乙酯 3
氯乙烯 62。
本实施例的上述聚烯烃与聚氯乙烯功能改性剂的制备方法是，根据生产规模的要求，按照所述各原材料的重量份数取相应的原材料，将原材料投入反应釜内，搅拌均匀，加热至45℃～65℃，反应3小时，获得本实施例所述的一种聚烯烃与聚氯乙烯功能改性剂。实施例1为本发明的最佳实施例。
实施例2，本实施例所述的一种聚烯烃与聚氯乙烯功能改性剂，它是由下列重量份数的原材料在反应釜内聚合而成的高分子聚合物：
苯乙烯 35
马来酸酐 2
顺丁烯二酸二乙酯 3
氯乙烯 60。
本实施例的上述聚烯烃与聚氯乙烯功能改性剂的制备方法是，根据生产规模的要求，按照所述各原材料的重量份数取相应的原材料，将原材料投入反应釜内，搅拌均匀，加热至45℃～65℃，反应3小时，获得本实施例所述的一种聚烯烃与聚氯乙烯功能改性剂。
实施例3，本实施例所述的一种聚烯烃与聚氯乙烯功能改性剂，它是由下列重量份数的原材料在反应釜内聚合而成的高分子聚合物：
苯乙烯 40
马来酸酐 6
顺丁烯二酸二乙酯 5
氯乙烯 65。
本实施例的上述聚烯烃与聚氯乙烯功能改性剂的制备方法是，根据生产规模的要求，按照所述各原材料的重量份数取相应的原材料，将原材料投入反应釜内，搅拌均匀，加热至45℃～65℃，反应3小时，获得本实施例所述的一种聚烯烃与聚氯乙烯功能改性剂。
以上所述仅是本发明的三个优选实施例，并非用来限制本发明，凡其类似的实施例，例如，由下列重量份数的原材料在反应釜内聚合而成的高分子聚合物：
苯乙烯 35～40
马来酸酐 2～6
顺丁烯二酸二乙酯 3～5
氯乙烯 60～65。
都应涵盖于本发明专利的保护范围。
Claims (3)
1.聚烯烃与聚氯乙烯功能改性剂，其特征在于它是由下列重量份数的原材料在反应釜内聚合而成的高分子聚合物：
苯乙烯 35～40
马来酸酐 2～6
顺丁烯二酸二乙酯 3～5
氯乙烯 60～65。
2.根据权利要求1所述的聚烯烃与聚氯乙烯功能改性剂，其特征在于它是由下列重量份数的原材料在反应釜内聚合而成的高分子聚合物：
苯乙烯 38～40
马来酸酐 4～6
顺丁烯二酸二乙酯 3～5
氯乙烯 61～63。
3.根据权利要求1所述的聚烯烃与聚氯乙烯功能改性剂，其特征在于它是由下列重量份数的原材料在反应釜内聚合而成的高分子聚合物：
苯乙烯 40
马来酸酐 5
顺丁烯二酸二乙酯 3
氯乙烯 62。
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