[发明专利]用于热塑性聚合物的加工助剂及其制法和应用

说明书

本发明涉及一种制备未玻璃化的、剩余单体少的甲基丙烯酸甲酯的均聚物或共聚物的方法，在此法中制备一种甲基丙烯酸甲酯乳液聚合物的分散体，必要时加入不超过50％重量的共聚单体，一种按该法得到的聚甲基丙烯酸甲酯和一部分小于5％重量的适宜的共聚单体组成的乳液聚合物，以及该乳液聚合物在热塑性聚合物中作为加工助剂的应用。

热塑性聚合物，如PVC实际上一直含有加工助剂，它赋予热塑性塑料更好的物理性能。按热塑性塑料的组成，通过加工助剂才使其加工变为可能。加工助剂的作用是改善加工性能，使熔融性和流动性得到改善。聚合物同必要时添加的添加剂，如稳定剂、外和内润滑剂、颜料、填料、粘附媒介质、助稳定剂、冲击韧性增强剂、增塑剂等等可以容易地和快速地均化。

特别是不加增塑剂的聚氯乙烯(PVC)，常常被加工成模制件，如：板、膜、管、泡沫件和各种形状的模制体。正是PVC在没有加工助剂时很难加工，因为这种热塑性塑料在达到熔融状态前容易产生分解。

因此，加工助剂在很早以前就是众所周知的，并被使用，它在PVC和其它热塑性塑料中应能改善加工性能和润滑性能。例如：DE—OS 1918893报导了适合于各种各样热塑性塑料的以聚丙烯酸酯为基础的加工助剂，其中一种长链和短链丙烯酸烷基酯共聚物赋予加工助剂润滑性能。这里关系到一种橡胶状的聚合物具有不利于操作的性能，在一个浓缩过程中，如：喷雾干燥时产品容易粘结，所以它只能以溶液形式被采用。

在DE—OS 2123384中报导的用于PVC—聚合物的加工助剂存在同样的问题，它基本上包含C₄至C₈—醇的丙烯酸酯和至多9％重量的丙烯腈。这种加工助剂将通过单体在脂族醇中聚合制取，它应该给予热塑性塑料在后来的压延辊上加工时所需要的润滑性能。

一个类似的加工助剂是从GB—PS 981116中得知，它是由一个短链醇生成的甲基丙烯酸酯和由长链醇生成的丙烯酸酯单元产生的共聚物。在PVC中，鉴于丙烯酸酯组份只有短链醇(C₁—C₄)是所希望的，否则加工助剂与热塑性塑料将不相容。

以PMMA为基础的短链加工助剂是由GB—PS 1347287公布于众的。这种短链聚丙烯酸酯用于改善流动性，可是它对于PVC在压延辊上加工不太适宜，因为出现热塑性塑料过快的粘牢在压延辊上的现象。

在专利以及公开说明书、DE 1694409、2135024、4125477、EP0061134、0184851和0367198中，也介绍了多效的加工助剂。

热塑性塑料用的已知的加工助剂，特别是PVC用的，按上面所述的，通常涉及聚合物或共聚物，它们用乳液聚合法可以得到。

从乳液聚合法得到的分散体，可以从中把含有的固体物质分离出来，如用喷雾干燥法、冷冻干燥法或凝结法，然后作为热塑性塑料的加工助剂提供使用。

除了已经提到的性能以外，对于加工助剂通常在热塑性塑料中，特别是在PVC中，提出其它性能要求。对于专业人员来讲，加工助剂是熟知的，它显示附加的润滑作用，例如：DE 2135024C2。

为了特殊的用途，例如：制造空心体，象瓶子或由PVC或其它热塑性塑料制造的类似物体，加工助剂必须几乎不合剩余单体，以便不损害在空心体中保存的液体和饮料的气味和口味。参阅：MarketDevelopment for PVC Mineral Water and Wine Bottles in Western Eu-ropa；Current Status and Projection for the Future；V.K.Sahajpal；JournalVinyl Technology；1989，Vol.11，NO.3，S.115。

原则上讲，把剩余单体从聚合后的分散体中直接除去，或者从由分散体分离出来的固体材料中除去都是可能的。

从Ullmanns Enzykdopadie der technischen Chemie，4.Aufl.Bd.19，Seite 15中得知，通过导入水蒸汽和/或在减压的情况下通过加入抗泡沫剂可以降低聚合后的分散体的剩余单体含量。在另外情况下可以通过补加聚合引发剂和继续加热分散体(所谓后催化)来降低剩余单体的含量。用该种方法达到的剩余单体含量不能满足在热塑性塑料饮料瓶子中对加工助剂所要求的低的剩余单体值，特别是PVC。

另外，在聚合物分散体喷雾干燥时可以降低剩余单体含量，是人所共知的。但是仍然达不到对剩余单体含量要求的低水准。