[发明专利]一种乙烯-醋酸乙烯共聚乳液表面改性的聚氯乙烯树脂及其表面改性方法

说明书

本发明公开了提供了一种乙烯‑醋酸乙烯共聚乳液表面改性的聚氯乙烯树脂及其表面改性方法，该表面改性方法将乙烯‑醋酸乙烯共聚乳液均匀包覆到聚氯乙烯树脂表面，然后在接触空气的条件下进行干燥，得到乙烯‑醋酸乙烯共聚乳液表面改性的聚氯乙烯树脂。采用本发明提供的表面改性方法制备的聚氯乙烯树脂生产复合材料时，能够在提高复合材料力学性能的同时，提高复合材料填料填充量和复合材料加工性能，且生产操作简易、安全。

技术领域

本发明属于聚氯乙烯技术领域，特别涉及一种乙烯-醋酸乙烯共聚乳液表面改性的聚氯乙烯树脂及其表面改性方法。

背景技术

聚氯乙烯(PVC)是一种应用极其广泛的通用型热塑性树脂，具有良好的阻燃性、耐化学腐蚀性、耐磨性等性能，且价格低廉，被广泛应用于建筑业、工农业及包装等领域。然而，常规硬质聚氯乙烯具有脆性大的显著缺点，同时由于聚氯乙烯树脂与亲水性填料界面不相容，因而，极大的限制了其作为高性能结构材料的使用，也极大限制了其在高填充生物质材料的使用。因此，对聚氯乙烯树脂增韧改性、增强其与表面亲水的填料的相容性一直是聚氯乙烯树脂改性研究的热点。

添加合适的偶联剂是聚氯乙烯材料改性常用的方法，且是针对用于聚氯乙烯树脂的填料改性，主要方法是：采用有机硅烷偶联剂、接枝有机聚合物偶联剂进行偶联改性(王文清,王伟宏.木塑复合材料与制品[M].北京：化学工业出版社，2007.79-83.)；表面活性剂用作界面改性剂主要包括长链脂肪酸及其衍生物，如油酸、硬脂酸、十一烯碳酸等进行改性(丁箔,薛平,武志怡,等.纤维表面处理对PVC/木纤维复合材料性能的影响[J].工程塑料应用,2004,32：29-31.)；中国专利CN106811139A公开的一种乙烯-醋酸乙烯酯改性聚氯乙烯的方法，是采用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(固体)与聚氯乙烯粉体共混后进行涂敷，工艺过程复杂，且乙烯-醋酸乙烯酯共聚物与聚氯乙烯树脂配比为1：1，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物使用量大，成本高。采用上述方法对木质纤维材料进行处理、对塑料基体进行改性等均能改善纤维与热塑性塑料的相容性，但其中有部分操作过程相对复杂、成本过高，而且性能提高不明显。

目前，对聚氯乙烯树脂的界面改性，主要集中在偶联剂的使用，且存在以下主要问题：

(1)偶联剂粘度大，物料不易分散均匀，对性能提高作用不大；

(2)偶联剂消耗量大，成本高；

(3)偶联剂处理过程工艺复杂。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明提供一种乙烯-醋酸乙烯共聚乳液表面改性的聚氯乙烯树脂及其表面改性方法，将本发明表面改性方法制得的聚氯乙烯树脂用于生产复合材料时，能够在提高复合材料力学性能的同时，提高复合材料填料填充量和复合材料加工性能，生产操作简易、安全。

本发明采用的技术方案如下：

一种乙烯-醋酸乙烯共聚乳液表面改性聚氯乙烯树脂的方法，包括：将聚氯乙烯树脂表面均匀包覆乙烯-醋酸乙烯共聚乳液，然后在接触空气的条件下进行干燥后，得到乙烯-醋酸乙烯共聚乳液表面改性的聚氯乙烯树脂。

由于乙烯-醋酸乙烯共聚乳液为一种极性共聚物，既含有能与填料极性基团发生反应的醋基基团,又具有与烃类树脂相容的乙烯基基团，本发明利用乙烯-醋酸乙烯共聚乳液表面改性聚氯乙烯树脂的方法，能够提高聚氯乙烯树脂与亲水性填料界面相溶性的同时，提升聚氯乙烯树脂的塑化性能。本发明改性后的聚氯乙烯树脂用于高填充无机填料或高填充生物质纤维填料制品加工，无需添加偶联剂，就能够提高聚氯乙烯树脂复合材料塑化性能，同时提高复合材料的力学性能及填料的填充量，使生产正常运行并确保产品质量。

优选的，所述表面改性剂使用量为聚氯乙烯树脂质量的1％～40％。

优选的，所述表面改性剂使用量为聚氯乙烯树脂质量的20％～35％。

优选的，所述乙烯-醋酸乙烯共聚乳液中醋酸乙烯含量为40～95％。