[发明专利]聚氯乙烯混合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚氯乙烯混合物及其制备方法，尤其是低温韧性良好的聚氯乙烯混合物及其制备方法。

背景技术

一般地说，聚氯乙烯（PVC）树脂具有下列缺点：1.加工性能差；2.低温冲击强度差；3.热稳定性差；4.低温韧性差。目前，人们发明了多种方法以改善聚氯乙烯树脂的缺点，例如：添加加工助剂以改善聚氯乙烯树脂的加工性能；添加抗冲击改性剂以改善聚氯乙烯树脂的低温冲击性能；添加热稳定剂以改善聚氯乙烯树脂的热稳定性能。但是，截止到目前为止，聚氯乙烯树脂的低温韧性问题一直未能得到很好地解决。而聚氯乙烯树脂韧性问题已经成为了阻碍聚氯乙烯树脂发展的主要障碍。例如，在给水管材领域，聚氯乙烯管材逐渐被聚乙烯（PE）管材所取代，其主要原因是当地形随着时间的推移而发生变化时，埋入地下的聚氯乙烯管材会发生弯曲变形。由于聚氯乙烯的低温韧性差，聚氯乙烯管材轻微的弯曲也容易发生断裂；而PE由于断裂伸长率高的原因，即使地形变化引起了PE管材弯曲，也不会产生PE管材的破裂。因此，长距离的给水系统往往优先选用PE管材。又如，聚氯乙烯制品难以取代木材的原因主要是由于聚氯乙烯制品容易发生钉裂现象；该现象的根本原因在于聚氯乙烯的断裂伸长率低、韧性差。再如，聚氯乙烯门窗在温度很低的冬天容易发生焊角的开裂，主要原因也是由于聚氯乙烯的断裂伸长率低、韧性差。

长期以来，在聚氯乙烯改性领域存在着一大误区：错误地认为提高聚氯乙烯的缺口冲击强度和提高聚氯乙烯的韧性是一回事；错误地认为提高聚氯乙烯冲击强度，将使聚氯乙烯韧性得到提高，从而使聚氯乙烯耐低温性能得到提高，进而使得聚氯乙烯管材开裂等问题迎刃而解。因此，人们通常采用丙烯酸酯类抗冲击改性剂（抗冲ACR）、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丁二烯共聚物（MBS）抗冲击改性剂来提高聚氯乙烯的冲击强度。然而，不尽如人意的是，抗冲ACR和MBS虽然能够大幅度提高聚氯乙烯的缺口冲击强度，但是却难以有效改善聚氯乙烯韧性，尤其是低温韧性。这就造成了目前存在的聚氯乙烯树脂不能具有与聚乙烯相同或接近的断裂伸长率，也不能与木材具有相同的握钉力。

发明内容

本发明摒弃了上述误区，在经过大量研究的基础发现，聚氯乙烯混合物的断裂伸长率与低温韧性之间关系密切。我们通过开发与聚氯乙烯树脂相容性良好、断裂伸长率很高的橡胶粉体，将其加入聚氯乙烯树脂中大幅度提高了聚氯乙烯混合物的断裂伸长率，改善其低温韧性，从而完成本发明。

本发明的一个目的在于提供一种聚氯乙烯混合物，其制得的聚氯乙烯制品具有良好的低温韧性。

本发明的另一个目的在于提供一种聚氯乙烯混合物的制备方法，其工艺简单，且可通过调节反应条件来控制橡胶粉体的断裂伸长率，进而控制聚氯乙烯混合物的低温韧性。

本发明通过以下技术方案，即可实现上述目的：

本发明提供了一种聚氯乙烯混合物，按重量份计，包括以下组分：

(a)100份的聚氯乙烯树脂，和

(b)2～20份的增韧改性剂；

其中，所述的增韧改性剂是断裂伸长率为1601%～2200%、且氯重量百分含量为5～45wt%的橡胶粉体；

所述的断裂伸长率通过GB/T528-2009测定；

氯重量百分含量通过GB/T7139-2002的方法A进行测定。

根据本发明所述的聚氯乙烯混合物，优选地，按重量份计，所述的聚氯乙烯混合物还包括以下组分：

(c)0.5～5份的稳定剂，

(d)0～50份的填充物，和

(e)0～50份的木粉，和

(f)0～10份的含丙烯酸酯的聚合物，和

(g)0～10份的抗冲击改性剂，和

(h)0～5份的润滑剂，和

(i)0～10份的颜料。

根据本发明所述的聚氯乙烯混合物，优选地，所述的聚氯乙烯树脂为聚氯乙烯均聚物或聚氯乙烯共聚物；

其中，聚氯乙烯共聚物包含80～99.99wt%的氯乙烯单元和0.01～20wt%的由其他单体形成的单元；

所述的其他单体选自醋酸乙烯酯、丙烯、苯乙烯、甲基丙烯酸的C₁～C₁₂烷基酯、丙烯酸的C₁～C₁₂烷基酯的一种或多种。

根据本发明所述的聚氯乙烯混合物，优选地，所述的增韧改性剂选自以下物质组成的组：氯化聚乙烯、氯化聚乙烯与（甲基）丙烯酸酯的共聚物、或者氯化聚乙烯与（甲基）丙烯酸酯聚合物的混合物。