[发明专利]一种原位聚合法制备PVC/纳米CaCO3复合建材专用树脂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种专用树脂材料，具体涉及一种原位聚合法制备PVC/纳米CaCO₃复合建材专用树脂的方法。

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入橡胶弹性体，却是以降低材料宝贵的刚性、耐热性、尺寸稳定性为代价的。

随着纳米技术的发展．纳米粒子(1～100 nm)填充聚合物也成为研究的热点，国内外已有将纳米粒子填充到PP、PS、LDPE、PVC等聚合物中进行共混改性的研究报道。但是，纳米材料的尺寸非常小，表面能大。与聚合物的极性相差悬殊。在混合和高温挤压作用下易自身团聚，不能均匀地分散在聚合物中，从而失去纳米粒子填充增韧增强作用。经过表面处理的纳米粒子与VCM具有良好的浸润性。能进入其中并进行原位聚合，克服了共混改性存在的问题。起到纳米粒子增韧增强的作用。

发明内容

本发明提供了一种原位聚合法制备PVC/纳米CaCO₃复合建材专用树脂的方法，本发明研究了在5 L高压釜中采用悬浮法进行氯乙烯/纳米CaCO₃粒子原位聚合，研究了纳米CaCO₃对聚合过程和产物性能的影响。

1.      一种原位聚合法制备PVC/纳米CaCO₃复合建材专用树脂的方法，其特征在于在将VCM、纳米CaCO₃、引发剂和发散剂在5 L高压釜中进行PVC/纳米粒子的原位聚合。

2.      步骤1所述的纳米CaCO₃表面是用铝酸酯处理的。

3.      步骤1所述的平均粒径为42.7 nm。

4.      步骤2所述的铝酸酯改性的纳米CaCO₃接触角为110^。。

5.      步骤1所述的最佳纳米填料含量为10%。

6.      步骤1所述的纳米CaCO₃能够提高树脂平均分子质量。

7.      步骤1所述的当加入的纳米填料含量大于8％以后，吸油率增加的幅度增大。

    本发明采用悬浮原位聚合法制备PVC建材专用树脂。并研究了纳米粒子对聚合转化率、聚合产物颗粒特性、分子结构和力学性能等影响规律，为工业化生产提供了依据。

附图说明

图1填料量与达相同压降时聚合时间的关系。

图2 DOP吸收率与纳米填料含量的关系。

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  

本实施例说明纳米CaCO₃对聚合转化率的影响，改变纳米CaCO₃填充量进行原位聚合，考察达到相同压降时的聚合时间，结果如图1所示。

　　从图1可以看到：在填料含量相对较少时对聚合时间影响不明显；当填料含量增多时，达到相同压降的聚合时间缩短。这是由于填料颗粒表面对VCM 有吸附作用，由填料与树脂组成复合料对单体的溶胀度增加，压降提前出现，临界转化率减小。

实施例2

本实施例说明纳米CaCO₃对树脂平均分子质量及其分布的影响，以THF为溶剂，采用water 150C凝胶渗透色谱仪(GPC)，在25℃下测定有、无纳米填料存在的树脂相对分子质量及其分布，结果如表1所示。

由表1可见，在聚合过程中加入纳米CaCO₃后，PVC树脂的相对分子质量及分布指数均有所增大。

表1 有、无纳米填料时树脂的相对分子质量及分布