[发明专利]一种PVC聚酯增塑材料

说明书

技术领域

本发明涉及生产PVC制品时添加的一种聚酯增塑剂，具体涉及一种PVC聚酯增塑材料。

背景技术

聚氯乙烯是五大通用树脂之一，其产量仅次于聚乙烯。随着化学建材的大量推广和使用，PVC硬制品的使用比例不断提高，尤其是管材、板材和型材等需求增长迅速，因此对聚氯乙烯的使用性能有了更高的要求。聚氯乙烯树脂较脆，传统增韧改性技术通常是在树脂中加人橡胶弹性体，却是以降低材料宝贵的刚性、耐热性、尺寸稳定性为代价的。

近年来发现，通用型PVC 增塑剂邻苯二甲酸酯具有潜在的致癌性，又由于其本身的小分子特性，在PVC 制品中极易迁移和被溶剂抽出，不但影响产品性能，还直接威胁人类的健康。因此，聚酯型辅助增塑剂应运而生。由于聚酯增塑剂与PVC 可形成较强的分子间相互作用，使小分子增塑剂难于向外界迁移和抽出，本文旨在考察第三组分对聚酯支化度的影响，以期达到优化聚酯增塑剂的目前，在丰富和优化高分子增塑剂产品方面具有实际意义。

发明内容

本发明的技术目的在于通过熔融缩聚的方法，合成一种己二酸丙二醇型聚酯增塑剂，将其作为辅助增塑剂用于软质PVC的制备，并通过引入第三单体三羟甲基丙烷，控制第三单体的加入量，合成了具有不同支化度的聚酯，提高了PVC增塑效果。

1.      一种PVC聚酯增塑材料，其特征在于通过熔融缩聚的方法制备而成：通过在己二酸和1,2-丙二醇的反应体系中，引入第三单体三羟甲基丙烷，并控制第三单体的加入量，合成具有不同支化度的聚酯。

2.      步骤1所述的将1,2-丙二醇、己二酸和催化剂二丁基氧化锡加入到四口瓶中加热，待反应物透明均一后保持温度185-205℃，反应3h( N₂保护)，后期用减压的方式继续反应约60 min，得到己二酸丙二醇型聚酯增塑剂。

3.      步骤1所述的得到己二酸丙二醇型聚酯增塑剂的基础上，通过在反应体系中加入三羟甲基丙烷( TMP ) 合成支化聚酯。

4.      步骤1所述的聚酯的平均分子量越高，其增塑PVC材料的玻璃化转变温度越低，增塑效率越高。

5.      步骤1所述的添加直链聚酯增塑剂对增塑PVC材料的热稳定性有所改善，当聚酯分子量升高时热稳定性也变好。

本发明的有益效果在于：通过熔融缩聚的方法，合成了己二酸丙二醇型聚酯增塑剂，将其作为辅助增塑剂用于软质PVC的制备，并通过引入第三单体三羟甲基丙烷，控制第三单体的加入量，合成了具有不同支化度的聚酯，提高了PVC增塑效果。

附图说明

图1直链型和支链型聚酯的分子结构示意图。

图2不同聚酯增塑PVC 材料的损耗角正切-温度关系力学松弛谱图。

图3增塑 PVC 的热失重曲线。

具体实施方式

下面的实施例对本发明作详细说明，但对本发明没有限制。

实施例1  

本实施例将醇、酸和催化剂二丁基氧化锡加入到四口瓶中，加热，待反应物透明均一后保持一定温度反应3 h( N₂保护)，后期用减压的方式继续反应约60 min，得到反应产物。在此基础上, 通过在反应物中加入三羟甲基丙烷( TMP ) 合成支化聚酯。如图1所示。

实施例2

本实施通过改变反应条件和配方，合成不同分子量及支化度的聚酯增塑剂。表1为不同反应条件下合成聚酯的平均分子量和支化度的测定结果。编号 L- n 为直链型聚酯，B- n 为支链型聚酯。支链聚酯的支化度通过三羟甲基丙烷在聚酯中的含量间接表征。

表1 材料特性

实施例3

本实施例说明不同聚酯增塑PVC 材料的损耗角正切-温度关系力学松弛谱图如图2所示，图中各条曲线出现的最大损耗峰为增塑 PVC 的玻璃化转变峰。由图2 (a)可知，在不同分子量的直链型聚酯增塑PVC 的共混体系中，各条曲线均在 35℃左右出现一个损耗峰，说明直链聚酯与PVC 有很好的相容性。随着直链聚酯分子量的增加，增塑 PVC的玻璃化温度向低温区偏移，偏移的程度与 DOP 增塑的 PVC材料相比不十分明显，说明随着聚酯分子量的增大，增塑效率有小幅提高。图2 (b) 所示为支链型聚酯对增塑PVC 动态力学性能的影响，可看出在分子量接近的情况下，随着聚酯增塑剂支化度的增大，相应增塑PVC的玻璃化转变温度有小幅度的提高。

实施例4

本实施例说明增塑PVC的热稳定性，图3是增塑 PVC的热失重曲线。图3(a)用聚酯部分代替 DOP后，PVC材料的热稳定性得到了较大幅度的提高，且随着所添加聚酯分子量的增大，材料的热稳定性也相应提高，由图3(b)可以看到，在数均分子量变化不大的情况下，随着聚酯支化度的提高，高度支化的聚酯与PVC之间、聚酯与聚酯之间强大的相互缠结作用力，使HCl难以脱除，增大了树脂的热稳定性。