[发明专利]一种用于PVC型材的碳酸钙分散剂的制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种用于PVC型材的碳酸钙分散剂的制备方法和应用，包括如下步骤：将6‑10重量份的相对分子量为500‑1200g/mol的烯丙基聚氧乙烯醚，10‑20重量份的不饱和羧酸，55‑75重量份的甲基丙烯酸甲酯，10‑15重量份的丙烯酸丁酯，配制成20％‑50％的水溶液，在常压，氮气保护下，加入乳化剂、引发剂和链转移剂进行反应，反应温度为80‑90℃，反应时间为5‑8小时，然后用碱液调节pH值至7‑8，经离心喷雾干燥获得粉末状产品。本产品可直接用于PVC型材生产中，可在保证PVC型材力学性能和热性能不变的同时，增加碳酸钙在PVC中的填充量，从而降低PVC制品的生产成本。

技术领域

本发明涉及一种碳酸钙分散剂的技术领域，特别是涉及用于PVC型材的碳酸钙分散剂的制备方法和应用。

背景技术

碳酸钙是PVC型材生产中最常用的填充剂，在塑料中添加碳酸钙可以提高制品的力学性能、热性能、坚硬度、韧性和表面加工性能等，同时碳酸钙价格低廉，可大大降低制品生产成本。但由于碳酸钙为亲水性无机化合物，表面含有大量的羟基结构，使得碳酸钙与有机聚合物的亲和性差，易团聚，在PVC型材内部分散不均匀，从而造成PVC型材存在界面缺陷，降低PVC型材性能，并且随着填充量的增加，这些缺点更加明显。

因此，必须要提高碳酸钙在PVC树脂基体中的分散性才可以发挥其积极作用，目前主要采用的方法是对碳酸钙进行活化，广泛应用的活化剂主要有有机酸(盐)如硬脂酸、月桂酸、棕榈陵、木质素，偶联剂如钛酸酯类、铝酸酯类，高分子类各种表面活性剂如磷酸酯类、季胺盐类等。碳酸钙在生产过程中大多已经过活化处理，但其表面并不能达到完全均匀的状态。在PVC型材加工过程中，碳酸钙加入量过大仍然会团聚，降低制品性能。而在应用前再次对碳酸钙进行活化可以提高碳酸钙的分散性，但加大了工作量，降低工作效率，且增加了设备投入。因此，需要一种对碳酸钙有良好的分散作用，并与PVC树脂相容性较好的超分散剂，此超分散剂在塑料加工时可以与其他助剂一同加入，且不影响塑料的加工性能，在保证制品性能的前提下，提高碳酸钙在基体树脂中的分散性，从而增加碳酸钙在PVC型材中的填充量，降低生产成本。

聚羧酸类高分子表面活性剂作为水泥减水剂使水泥强度大幅度提高，施工性能大大改善，是近年来研究的一个热门课题，但将这类高分子分散剂添加到PVC型材的加工中，提高填料和各组分的分散性，至今未见报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于PVC型材生产中的聚羧酸系超分散剂的制备方法和应用，在PVC型材加工时与碳酸钙及其它助剂一起加入，提高碳酸钙在PVC中的分散性，增加碳酸钙在PVC型材中的填充量，提高产品质量，降低生产成本。

本发明所述的聚羧酸超分散剂的制备方法，包括如下步骤：

将6-10重量份的烯丙基聚氧乙烯醚，10-20重量份的不饱和羧酸，55-75重量份的甲基丙烯酸甲酯，10-15重量份的丙烯酸丁酯，配制成20％-50％的水溶液，在常压，氮气保护下，加入乳化剂、引发剂和链转移剂进行反应，反应温度为80-90℃，反应时间为5-8小时，然后用碱液调节pH值至7-8，经离心喷雾干燥获得粉末状产品。

所述烯丙基聚氧乙烯醚相对分子量为500-1200。

所述不饱和羧酸选自丙烯酸、甲基丙烯酸、顺丁烯二酸中的一种或一种以上。

所述甲基丙烯酸甲酯可以用丙烯酸甲酯、苯乙烯中的一种代替。

所述乳化剂为十二烷基苯磺酸钠和OP-10的混合物，用量为单体总质量的1-3％。

所述引发剂为硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的一种，用量占单体总质量的1-2％。

所述链转移剂为十二烷基硫酸钠、十六烷基硫酸钠、巯基丙酸、巯基乙酸中的一种，用量占单体总质量的0.05-0.3％