[发明专利]用于UPVC热加工的有机稀土配合共聚物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于有机高分子功能材料技术领域，涉及一种对UPVC加工过程即具有热稳定作用，也具有胶凝塑化改性作用的有机稀土配合共聚物及其制备方法。

背景技术

UPVC是一种用途最广泛的通用塑料之一，其中UPVC塑料已经成为UPVC塑料的主要发展方向。但是UPVC材料在加工过程中，有两个明显的缺陷，一个是热稳定性比较差，热稳定助剂是UPVC的必要添加成分；其二是由于树脂原生颗粒的不完全熔融形态与熔体粘度大、传热不良等因素导致塑化困难，为此需要添加塑化改性剂，通常叫做加工改性助剂。现在UPVC材料加工所用的热稳定助剂分别是低分子有机液体或者是无机粉体。其中低分子有机物由于挥发和迁移导致毒性扩散，安全性低，由于属于低分子成分，也会降低材料的品质；无机粉体一般是铅盐或其他重金属化合物，都具有毒性和安全问题，也会降低材料强度。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术的不足，提供了一种用于UPVC热加工的有机稀土配合共聚物及其制备方法，本发明把具有热稳定作用的稀土成分通过化学配合和接枝聚合，使之成为配合共聚物，在材料中不降低强度，也不会迁移、挥发和扩散，安全性提高。再者，由于与稀土配合共聚的是丙烯酸酯类单体，可以起到塑化促进作用，即加工改性作用。所以该稀土配合共聚物，用于UPVC材料的加工，具有热稳定与加工改性的双重作用。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

用于UPVC热加工的有机稀土配合共聚物，该有机稀土配合共聚物用于UPVC材料，在加工过程中即具有热稳定作用，也具有加工塑化的促进作用。

本发明所述的用于UPVC热加工的有机稀土配合共聚物的制备方法，具体步骤如下：

1)丙烯酸稀土配合物的制备：

丙烯酸、氢氧化钠和氯化稀土，通过复分解反应，得到丙烯酸稀土配合物；

2)聚丙烯酸酯类预聚合乳液的制备：

甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯腈和苯乙烯中的两种或两种以上单体混合，加入乳化剂和引发剂，经搅拌得到聚丙烯酸酯类预聚合乳液；

3)把丙烯酸稀土配合物加入到聚丙烯酸酯类预聚合乳液中，并加入引发剂，得到有机稀土配合共聚物。

本发明所述的乳化剂为：十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠和十二烷基苯磺酸钠中的两种以上混合物。

本发明所述的引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵中的一种。

本发明所述的步骤1)中得到丙烯酸稀土配合物中加入了聚氧乙烯烷基醚分散剂，并研磨加工。

使用有机丙烯酸稀土配合物，与丙烯酸酯类共聚物接枝共聚，制备了对UPVC热加工具有热稳定功能，也具有促进胶凝塑化作用的有机稀土配合共聚物。即用作UPVC的热稳定剂，也用用作UPVC的加工改性助剂。首先制备丙烯酸稀土配合物，再用基本配料为：甲基丙烯酸甲酯，0-80PHR；丙烯酸乙酯，0-20PHR；丙烯腈，0-40PHR；苯乙烯，0-60PHR，总重量份等于100PHR；水100-200PHR；丙烯酸稀土配合物，30-60PHR；以及乳化剂、引发剂、分散剂加入带有搅拌器和调温装置的反应其中，温度60-80℃，共聚合反应6-10小时，得到共聚合乳液，经过分离干燥，制备成为有机稀土配合共聚物。该发明使用化学键合的方法，在丙烯酸酯共聚物上引入稀土成分，即提高了塑化效果，也有增加了聚合物内部热稳定作用，优化了UPVC的热加工过程，提高了材料的性能。

本发明所述的用于UPVC热加工的有机稀土配合共聚物的制备方法，详细步骤如下：

1)丙烯酸稀土配合物的制备：

在带有搅拌的和调温装置的反应器中，加入丙烯酸，用10％氢氧化钠溶液在搅拌中缓慢加入，直至使其完全溶解。在1000毫升的三颈瓶中配制20％的氯化稀土水溶液，把制备的氢氧化钠溶解的丙烯酸滴加到氯化稀土水溶液中，同时搅拌反应，直到完全沉淀结晶，静止沉淀一定时间后，把沉淀物洗涤、过滤，得到固体物。

H₂C＝CH-COOH+NaOH→H₂C＝CH-COONa+H₂O

3H₂C＝CH-COONa+RECl₃→RE(H₂C＝CH-COO)₃+3NaCl

加入分散剂聚氧乙烯烷基醚和水，搅拌均匀后，加入高速分散机内，同时加入以上经过过滤后的固体物，进行15分钟高速分散，高速分散后的液体进入砂磨机中充分研磨30分钟后检查细度，如果细度达到≤1μm，则完成，得到丙烯酸稀土配合物。