[发明专利]一种聚氯乙烯共聚树脂复合材料的制备方法

摘要

本发明公开一种聚氯乙烯共聚树脂复合材料的制备方法，该方法首先采用机械超声分散和微乳分散剂体系，得到稳定的石墨烯/纳米碳酸钙无机纳米材料分散微乳液；再采用乳液聚合的方法制备丙烯酸酯类单体为主的共聚物胶乳或共混物胶乳；最后将石墨烯/纳米碳酸钙无机纳米材料分散微乳液和丙烯酸酯共聚物胶乳通过悬浮法共聚氯乙烯，得到石墨烯/纳米碳酸钙与丙烯酸酯改性聚氯乙烯共聚树脂的复合材料。本发明在聚氯乙烯树脂基体中加入纳米尺度分散的纳米碳酸钙/石墨烯，能有效提高聚氯乙烯树脂强度和刚性；同时改善了悬浮聚合过程中粘釜严重的问题，提高了生产效率。

主权项

1.一种聚氯乙烯共聚树脂复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)石墨烯/纳米碳酸钙微乳液制备：在反应器中加入去离子水、插层剂，溶解后再加入纳米碳酸钙和石墨烯，搅拌均匀，放入超声处理器处理15‑30分钟，升温到65℃‑70℃，加入乳化胶束保护剂、羟丙基甲基纤维素醚水溶液，搅拌均匀；放入超声处理器处理，处理时间60‑120分钟，得到石墨烯/纳米碳酸钙微乳液；(2)聚丙烯酸酯乳胶粒的制备：在种子釜中加入去离子水，开启搅拌，转速控制在95‑125r/min，第一次加入部分复合乳化剂，搅拌溶解均匀，再第一次加入部分pH调节剂，调节pH值在9‑10.5之间，加入丙烯酸酯A与交联剂A混和物，种子釜夹套升温到60‑70℃，第一次加入部分复合引发剂，在70～85℃下聚合反应1～3h后；再间歇第二次加入复合乳化剂溶液和复合引发剂溶液后，搅拌转速控制在80‑100r/min，均匀滴加核层混合丙烯酸酯单体，滴加时间控制在4小时以内，控制反应体系pH在6.5‑7.5之间；核层混合丙烯酸酯单体滴加完毕后，第三次加入剩余的复合引发剂溶液，从滴加完核层混合丙烯酸酯单体开始计时，体系保温反应1.5h；采用真空减压，除去未反应的少量单体；接着再第二次加入剩余pH调节剂溶液，调节反应体系pH至7‑7.5，往反应釜夹套中通冷却水，在搅拌下将体系逐渐降至室温，得到聚丙烯酸酯乳胶粒；(3)聚氯乙烯共聚树脂复合材料的制备：用氮气置换釜内空气后，向聚合釜中加入去离子水，开启搅拌，转速控制为80‑100r/min；加入pH调节剂，加入复合分散剂；再加入石墨烯/纳米碳酸钙微乳液；再加入链转移剂、抗氧剂，搅拌10‑25分钟，加入氯乙烯单体；搅拌60分钟；加入复合引发剂，升温到56.5℃开始聚合；滴加聚丙烯酸酯乳胶粒，在0.5‑2小时滴加完成；聚合反应3‑5小时后，压力下降值达到0.1‑0.2Mpa，加入聚合终止剂，结束反应，未反应完单体进入回收系统，出料，汽提脱除未反应完氯乙烯，浆料离心烘干，得到聚氯乙烯共聚树脂复合材料。