[发明专利]由PVC的接枝共聚物制成的不含增塑剂的制品

说明书

本发明涉及氯乙烯接枝共聚物的混合物以及所述氯乙烯接枝共聚物及其混合物的制备方法。本发明还涉及使用根据本发明的混合物制备的成型件。

本发明涉及氯乙烯接枝共聚物的混合物以及所述氯乙烯接枝共聚物及其混合物的制备方法。本发明还涉及使用根据本发明的混合物制备的成型件。

增塑聚氯乙烯(PVC)不属于热塑性弹性体(TPE)，尽管其具有TPE性能(PVC-手册，Charles E.Wilkes，James W.Summers，Charles Anthony Daniels–2005，第14页)。由于有利的原料成本、各种各样的加工性能和良好的产品性能，增塑聚氯乙烯在热塑性弹性体中占据特殊地位。增塑PVC由于微晶的形成以及氯原子和氢原子之间的偶极子相互作用而具有非常良好的延展性和抗拉强度。通过PVC中的增塑剂含量可以非常简单地调节产品的硬度和柔性。这对制造者来说具有巨大的逻辑优点，因为制造者可以通过少种原料制备多种产品。只有低分子量的增塑剂的迁移能力被视为缺点。由于增塑剂的迁移使得材料变脆，这造成机械性能的劣化。

多年来使用不同的低聚和聚合增塑剂，这些增塑剂由于高的分子量而具有低迁移趋势甚至是无迁移趋势(Domininghaus–Kunststoffe，2008年第7次修订和扩展版)。已知示例为由如下组成的共聚物：乙烯-乙酸乙烯酯-氯乙烯(EVA-VC)、乙烯-乙酸乙烯酯(EVA，)、丙烯腈-丁二烯(NBR)、苯乙烯-丁二烯(SBR)、乙烯-乙酸乙烯酯-一氧化碳苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS，)等。高分子量增塑剂与PVC混合或者在悬浮聚合中用PVC接枝。这些产物仅在特定要求(低温柔性、低迁移、耐油脂性等)下使用，因为否则将盛行例如低的増塑、更复杂的加工、差的抗拉蔓延性等的缺点。被视为特别大的缺点是由PVC和多数聚合增塑剂(弹性体)的混合物制备的成型件不透明。

现有技术中描述的以乳液或悬浮方式制备的PBA-g-PVC接枝共聚物仅可加工成半透明或不透明成型件。

可以使用经交联聚丙烯酸酯(PAE)从而改进硬性PVC的缺口冲击韧度(EP0472852)。在DE 3803036中描述了可以获得具有65重量％含量的经交联PAE的PVC的悬浮方法。产物可以作为抗冲改性剂或者作为PVC的聚合增塑剂使用。

在EP 0647663中描述了使用经交联聚丙烯酸酯作为接枝基部制备PVC的热塑性弹性体接枝共聚物的方法。没有描述接枝共聚物的透明度或粒度。

DE 10121580中描述了具有至多80重量％弹性体的PVC的制备方法。所述弹性体为在乳液聚合中通过氯乙烯接枝的经交联的聚丙烯酸丁酯。在一个优选的实施方案中，首先制备粒径为205nm的经交联的聚丙烯酸丁酯乳胶，在第二步骤中预置所述经交联的聚丙烯酸丁酯乳胶并且用氯乙烯进行接枝。沉淀并且干燥核/壳乳胶。由于沉淀，在5和10重量％之间的氯乙烯剩余含量下，所制备的改性剂所提供的优点在于，在加工悬浮PVC(S-PVC)时，通过约10重量％含量的根据本发明的改性剂，形成特别迅速塑化的物料。当仅使用少量接枝共聚物从而改进缺口冲击韧度时，所述优点仅与以高生产率挤出硬性PVC相关。

在现有技术中，作为通过例如挤出、注塑、压延的方法制备透明的聚丙烯酸酯改性的PVC制品的唯一已知的方法，描述了使用在聚丙烯酸酯相中包含一定含量的聚苯乙烯的接枝共聚物。聚苯乙烯含量由于其更高的折射率(n_D²⁰＝1.60)而平衡聚丙烯酸丁酯和PVC的折射率之间的差(Domininghaus–Kunststoffe，2008年第7次修订和扩展版，第2.1.2.2.1章der-Polyacrylate als Modifiziermitteltransparente PVC-Artikel，第372页)。由于聚苯乙烯的高的玻璃化转变温度，所述原理仅适用于硬性PVC，因为聚苯乙烯含量抵消聚丙烯酸酯的增塑作用。此外，由于聚苯乙烯含量使得PVC制品的耐紫外线性和耐候性劣化。

因此本发明所基于的目的是，提供基于氯乙烯的不加入外部增塑剂的具有不同硬度(肖氏A 70至肖氏D 80)的材料，所述材料可以加工成具有热塑性弹性体性能的(任选还透明的)薄膜和成型件。