CN106366234B - 丙烯酸酯共聚物及其制备方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种丙烯酸酯共聚物，由重量比30－60:40—70的丙烯酸酯和甲基丙烯酸甲酯共聚而成，特性粘度为2.0‑5.0、5.0‑8.0和8.0‑12.0。及其制备方法。该产品能显著提高PVC树脂的塑化加工性能，和普通的加工型ACR相比，塑化时间明显缩短，用量为普通ACR加工助剂的30‑70%，用其改性后的PVC树脂产品具有高的表面光泽度和抗拉强度强度。
Description
技术领域
本发明涉及高分子化合物组合物技术领域，尤其是一种丙烯酸酯共聚物及其制备方法和用途。
背景技术
PVC是一种我国产量最大的通用型热塑性塑料之一，但同时也存在着很多缺点，例如热稳定性差，需添加PVC热稳定剂，韧性差，添加抗冲改性剂，润滑性差添加PVC内外润滑剂，加工性能差添加PVC加工改性剂。而在PVC型材和管材加工过程中，一般需要加入1-2份的加工改性剂，加入量少则会出现加工材料塑化不良，尺寸稳定性变差，材料便面光洁度变差。而由于PVC加工改性剂本身的材料比PVC价格贵，加入量大材料的成本就会相应增加。一直以来，国内外研究人员围绕丙烯酸酯类、苯乙烯类加工改性剂提高PVC塑化做了大量的工作，并取得了一定的改进。如通过改变加料方式、反应温度、丙烯酸酯类单体配比等控制丙烯酸酯类加工助剂的分子量来改变其加工性能，但总体进展不大。没有能大幅度的减少PVC加工改性剂的用量来达到当前的性能。一种能够显著提高PVC树脂的塑化加工性能，使改性后的PVC树脂产品具有高的表面光泽度和抗拉强度、高温稳定不变色、用量大幅度减少的加工改性剂，是人们所期待的。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提出一种丙烯酸酯共聚物，塑化性能非常优异，加入少量的加工改性剂就能显著提高PVC树脂的塑化加工性能。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：一种丙烯酸酯共聚物，由重量比30－60:40—70的丙烯酸酯和甲基丙烯酸甲酯共聚而成，特性粘度为2.0-5.0、5.0-8.0和8.0-12.0。
一种如上所述丙烯酸酯共聚物的制备方法，包括以下过程：将重量比30－60:40—70的丙烯酸酯和甲基丙烯酸甲酯，在乳化剂、引发剂、分子量调节剂的存在下聚合，温度为40℃－90℃。
进一步地，乳化剂为烷基硫酸盐、烷基磷酸盐、烷基苯磺酸盐、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基脂肪酸酯中一种或多种，用量为聚合单体总重量的0.2－8％。
进一步地，乳化剂为阴离子乳化剂或阴离子乳化剂和非离子乳化剂的复配物，用量为聚合单体总重量的0.5％－3.0％。
进一步地，引发剂为组合物，一个为过硫酸盐、有机过氧化物、偶氮类化合物中的一种，另一个为亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、硫代硫酸盐中的一种；用量为聚合单体总重量的0.1－1％。
进一步地，丙烯酸酯为丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯中一种或多种。
进一步地，分子量调节剂是C4－C20的烷基硫醇，其总用量为聚合单体总重量的0－0.1％。
进一步地，具体操作步骤为：
⑴、向搅拌的去离子水中，加入乳化剂、丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、分子量调节剂，通入氮气，升温至65℃，再加入引发剂，在65～85℃聚合；甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯配比为30-70:70-30，优选35-65:65-35，更优选40-60:60-40；
⑵、在65℃下，向步骤⑴聚合后的产物中加入甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸酯的混合物，10分钟后加入引发剂，升温至85℃ 以上保温1－2小时；降温至40℃，过滤得丙烯酸共聚物乳液；甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯配比为80-100:0-20，优选85-100:0-15，更优选90-100:0-10。
进一步地，步骤⑴中单体总重与步骤⑵中单体总重之比为70-90:30-10,优选75-90:25:10，更优选80-85:15-20。步骤⑴中单体总重占的比例越高，塑化越好，但后处理过程中越难干燥，步骤⑵中单体总重占的比例越高，塑化越差，但后处理过程中越容易干燥。
一种丙烯酸酯共聚物的用途，丙烯酸酯共聚物特性粘度为2.0-5.0，用于一般的透明制品及注塑用透明或不透明制品；特性粘度为5.0-8.0的，用于型材、异型材管材、管件以及板材制品；特性粘度为8.0-12.0的，用于型材、异型材管材、管件、板材以及微发泡制品中。与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1.提供了一种能够显著改善PVC树脂塑化性能的丙烯酸酯共聚物，其塑化加工性能非常优异，产出的PVC树脂产品具有高的表面光泽度和抗拉强度，而且不影响产品的稳定性和冲击韧性。用较少的用量即可达到目前的效果，一般加料量为目前加料量的50-70%，较大的降低了成本，节约了资源。
2.采用前后两部分聚合工艺，前面解决了塑化快慢的问题，后面解决了后处理干燥的问题，这样，既解决了产品的塑化问题，又解决了产品的结块问题和运输问题。
3.制备工艺简单，生产成本低，产品使用方便。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
一种丙烯酸酯共聚物的制备方法，包括如下步骤：
a.按照拟定配方加入去离子水、开启搅拌，然后分别向反应釜中加入乳化剂，聚合用的丙烯酸酯和甲基丙烯酸甲酯、分子量调节剂，通入氮气，并向反应釜夹套通蒸汽升温、稳定在65℃后加入配方量的引发剂进行反应。控制温度在65～85℃聚合.
b.反应完后，温度稳定在65℃左右，在向反应釜中加入甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸酯的混合物。10分钟后加入配方量的引发剂，进行聚合反应。控制温度在65～85℃聚合,反应完毕后，升温至85℃ 以上保温1－2小时。降温至40℃，过滤得丙烯酸共聚物乳液，聚合转化率为99.5%以上，特性粘度在5.0-8.0，备用；
c.喷雾、干燥：步骤B制备的丙烯酸酯共聚乳液经喷雾干燥，即可得到白色粉末状聚合物。
d.质量检验，合格后，包装、入库。
表1实施例1－7原料重量份 及产品性能指标
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种丙烯酸酯共聚物，其特征在于：由重量比30-60:40-70的丙烯酸酯和甲基丙烯酸甲酯共聚而成，特性粘度为2.0-5.0、5.0-8.0；
所述丙烯酸酯共聚物的具体操作步骤为：
（1）、向搅拌的去离子水中，加入乳化剂、丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、分子量调节剂，通入氮气，升温至65℃，再加入引发剂，在65~85℃聚合；甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸酯配比为30-70:70-30；
（2）、在65℃下，向步骤⑴聚合后的产物中加入甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸酯的混合物，10分钟后加入引发剂，升温至85℃以上保温1-2小时；降温至40℃，过滤得丙烯酸共聚物乳液；甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸酯配比为80-100:0-20；
步骤（1）中单体总重与步骤（2）中单体总重之比为80-85:15-20；
所述丙烯酸酯为丙烯酸乙酯。
2.一种如权利要求1所述丙烯酸酯共聚物的制备方法，其特征在于：包括以下过程：将重量比30-60:40-70的丙烯酸酯和甲基丙烯酸甲酯，在乳化剂、引发剂、分子量调节剂的存在下聚合，温度为40℃-90℃；
具体操作步骤为：
（1）、向搅拌的去离子水中，加入乳化剂、丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、分子量调节剂，通入氮气，升温至65℃，再加入引发剂，在65~85℃聚合；甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸酯配比为30-70:70-30；
（2）、在65℃下，向步骤⑴聚合后的产物中加入甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸酯的混合物，10分钟后加入引发剂，升温至85℃以上保温1-2小时；降温至40℃，过滤得丙烯酸共聚物乳液；甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸酯配比为80-100:0-20；
步骤（1）中单体总重与步骤（2）中单体总重之比为80-85:15-20。
3.如权利要求2所述制备方法，其特征在于：乳化剂为烷基硫酸盐、烷基磷酸盐、烷基苯磺酸盐、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基脂肪酸酯中一种或多种，用量为聚合单体总重量的0.2-8%。
4.如权利要求2所述制备方法，其特征在于：乳化剂为阴离子乳化剂或阴离子乳化剂和非离子乳化剂的复配物，用量为聚合单体总重量的0.5%-3.0%。
5.如权利要求2所述制备方法，其特征在于：引发剂为组合物，一个为过硫酸盐、有机过氧化物、偶氮类化合物中的一种，另一个为亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、硫代硫酸盐中的一种；用量为聚合单体总重量的0.1－1%。
6.如权利要求2所述制备方法，其特征在于：分子量调节剂是C4-C20的烷基硫醇，其总用量为聚合单体总重量的0-0.1%。
7.一种如权利要求1所述丙烯酸酯共聚物的用途，其特征在于：丙烯酸酯共聚物特性粘度为2.0-5.0的，用于注塑用透明或不透明制品；特性粘度为5.0-8.0的，用于异型材、管材、管件以及板材制品。
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Denomination of invention: Acrylate copolymer and its preparation method and application Effective date of registration: 20230515 Granted publication date: 20191220 Pledgee: Postal Savings Bank of China Limited by Share Ltd. Weifang branch Pledgor: SHANDONG DONGLIN NEW MATERIALS Co.,Ltd. Registration number: Y2023980040635 |
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