[发明专利]抗冲击性、加工性优良的聚氯乙烯混合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚氯乙烯混合物，具体地说，涉及一种耐候性、抗冲击性、 加工性优良的聚氯乙烯混合物。

背景技术

一般地说，聚氯乙烯(PVC)树脂加工成形性能差，必须加入加工助剂，以 改善其加工性能；聚氯乙烯加工成形后的制品的抗冲击强度差，人们发明了多 种方法以提高聚氯乙烯制品的抗冲击强度。

其中的一个方法就是添加氯化聚氯乙烯(CPE)来改善PVC的抗冲击强度。 氯化聚乙烯(CPE)由于价格低廉故被广泛的应用于无增塑PVC制品的抗冲击改 性。但是由于氯化聚乙烯的玻璃化温度底，抗冲击效果差，要达到使用要求需 加入大量的CPE，因为CPE是一种橡胶，所以CPE的大量加入又较大程度的破坏 了PVC制品的维卡软化温度、拉伸强度等机械性能。同时由于氯化聚乙烯中含 有氯原子，而氯化聚乙烯易受热分解，当用量较大时，CPE的用量将超过CPE在 PVC中的饱和溶解度而析出，形成单独的CPE相，由于聚氯乙烯混合物中的热稳 定剂不能溶入CPE相而只能溶入PVC相，所以CPE相极易分解而产生氯化氢， 而氯化氢又大大的加速了PVC的分解使制品的热稳定性能大幅下降。

为了得到抗冲击性能和力学性能PVC硬制品，人们又发明了丙烯酸酯类抗 冲改性剂。丙烯酸酯类抗冲改性剂是通过向轻度交联的丙烯酸酯类弹性体上接 枝甲基丙烯酸烷基酯、苯乙烯、丙烯腈等单体的混合物而得到的丙烯酸酯类核- 壳接枝共聚物(特公昭51-28117号公报)。丙烯酸酯类核-壳接枝共聚物的核 部分为丙烯酸酯类弹性体。用这种丙烯酸酯类核-壳接枝共聚物抗冲改性的聚氯 乙烯制品具有优良的耐候性，但抗冲击强度却不理想。这是由于尽管丙烯酸酯 类化合物的玻璃化温度尽管比CPE的玻璃化温度(-10℃)要低，但是也只有-50℃ 左右，众所周知，橡胶核的玻璃化温度Tg越低，低温增韧效果越好。由于在冲 击产生的高速负载的条件下，橡胶相的Tg会有显著提高。一般认为，要比通常 条件下测得的值高60℃左右。这就要求橡胶相Tg要比室温低-60℃才能有显著 的增韧效应，即橡胶相Tg必须在-60℃以下。但抗冲ACR主要组分是丙烯酸丁 酯和MMA，各组分的Tg均不能满足上述要求。所以尽管丙烯酸酯类抗冲击改性剂 改性的PVC制品的抗冲击强度和力学性能要远好于CPE，但是还不是很理想。

为了克服丙烯酸酯类抗冲击改性剂的缺陷，人们又发明了丁二烯-苯乙烯 -甲基丙烯酸甲酯的三元共聚物，也就是MBS树脂来改善聚氯乙烯制品的冲击 强度。MBS树脂中聚丁二烯的玻璃化温度(Tg)很低，为-80℃，理论上讲，用 纯的丁二烯为橡胶核将得到一种理想的PVC抗冲击改性剂，但是为了得到粉体 流动性良好的MBS树脂，受传统的凝聚-离心-干燥的后处理工艺制约，在橡胶 核内部大量使用了玻璃化温度很高(高于100℃)的芳香族单体作为主要原料， 这既降低了丁二烯用量，使低温增韧性能大打折扣，同时减少了MMA与其它丙 烯酸酯类组分用量，不可能赋予改性剂与基体树脂优异的相容性，从而从另一 方面影响了抗冲击性能的改善。其二，橡胶核相和壳的树脂相比例，即核壳比 对产品性能影响很大，在抗冲改性中起增韧作用的是树脂中的橡胶粒子。随着 橡胶核相的含量的增加，诱发银纹和剪切带的应力集中点增加，可以消耗和吸收 的冲击能量更多，对基体树脂的抗冲改性效果更好。但当橡胶核含量超过一定 值后，由于壳层变薄，容易出现包裹不均匀的情况，造成橡胶核裸露，使粉体 出现结快现象，使的MBS树脂与PVC树脂不能均匀的混合，影响改性制品的冲 击强度。其三，MBS改性剂树脂的壳的组成对PVC制品的低温增韧性影响很大。 要在PVC共混体系中使抗冲改性剂树脂与PVC树脂具有优良的相容性，必须保 证在具有核-壳结构的MBS树脂中与PVC相接触的壳中含有尽可能多的与PVC相 容性好的MMA树脂，并且MBS壳中MMA的量越高越好。其四，目前国内、外绝 大部分厂家采用的单釜或多釜连续凝聚-离心脱水-气流管-流化床(或旋流式) 干燥的传统后处理工艺路线，决定了高橡胶含量、大粒径的胶乳粒子在表观密 度、流动性、筛分均匀性及外观方面与基体树脂均有较大差距，从而影响了混 合的均匀性，不利于制品综合性能的改善。

因此，就PVC抗冲击改性剂而言，制备PVC制品抗冲击性能优异，并保持 了良好力学性能和加工塑化性的改性剂已逐渐成为本领域研究开发的热点。