丙烯酸酯類加工助劑的研究.pdf

1、聚氯乙烯(PVC)因具有力學(xué)性能優(yōu)異和價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn),在建筑和包裝行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用,得以躋身世界五大通用塑料,發(fā)展前景廣闊。聚氯乙烯具有熔體粘度大,熱穩(wěn)定性差,不易高溫塑化等缺點(diǎn),這是因?yàn)榫勐纫蚁┦菢O性聚合物。為了使高強(qiáng)度的聚氯乙烯材料的加工性能得到改善,需要添加塑化加工助劑;高性能聚氯乙烯材料,尤其高韌性聚氯乙烯合金的加工過(guò)程中,需要加入抗沖擊改性劑也就是增韌劑,以提高其抗沖強(qiáng)度。目前國(guó)內(nèi)的丙烯酸脂類加工助劑生產(chǎn)工藝落后,生產(chǎn)成本

2、較高。本研究以甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸丁酯(BA)為單體,針對(duì)高性能硬質(zhì)聚氯乙烯材料的要求,合成了聚丙烯酸酯類(ACR)塑化加工助劑。苯乙烯(St)和丙烯腈(AN)相對(duì)丙烯酸脂類單體而言成本較低,且前人對(duì)這些單體的合成和應(yīng)用方面做過(guò)大量的研究,可以其代替部分丙烯酸酯類單體參與合成,在保證加工助劑性能的前提下降低生產(chǎn)成本,達(dá)到制造低成本高性能丙烯酸酯類(ACR)加工助劑的目的。
　　 本研究基于ACR加工助劑的在聚氯乙烯加

3、工熔融塑化的作用機(jī)理,增加其分子量,即會(huì)提升其促進(jìn)熔融塑化的作用,本研究首先以丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)為單體,過(guò)硫酸鉀(KPS)為引發(fā)劑,通過(guò)乳液聚合的方法合成了大分子量的ACR加工改性劑。以ACR樹脂的特性粘度為主要指標(biāo),同時(shí)參考乳液固含量、凝膠率、單體轉(zhuǎn)化率等因素對(duì)ACR樹脂特性粘度的影響,考察了各因素在乳液聚合體系中與聚合物分子量之間的關(guān)系,最終得出了乳液聚合反應(yīng)最佳條件的結(jié)論：⑴可以通過(guò)適當(dāng)增加乳化劑用量的方

4、法提高ACR樹脂的分子量,但用量過(guò)多會(huì)對(duì)ACR樹脂的分子量造成不利影響；⑵在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi),引發(fā)劑用量越小ACR分子量越高；⑶對(duì)該體系而言,引發(fā)溫度越低ACR分子量越高；⑷改進(jìn)聚合工藝后,隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng),ACR的分子量能夠得到相應(yīng)的提升；⑸軟單體丙烯酸丁酯(BA)加入量越多,ACR分子量越大,但BA的加入量過(guò)多會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品干燥后難以粉化。在此基礎(chǔ)上,用苯乙烯(St)代替了部分丙烯酸酯單體合成St-ACR加工改性劑,再以苯乙烯(St)和丙

5、烯腈(AN)代替了部分丙烯酸酯單體合成AS型加工改性劑。通過(guò)對(duì)兩個(gè)體系所使用的乳化劑和引發(fā)劑的種類及用量、聚合溫度和反應(yīng)時(shí)間以及軟硬單體投料比對(duì)加工助劑特性粘度的影響確定了聚合反應(yīng)的最佳合成條件,確定了易于制備粉體的工藝條件。利用紅外光譜(IR)對(duì)聚合物進(jìn)行表征,證明了單體之間發(fā)生了工具反應(yīng)。通過(guò)激光粒度儀測(cè)試乳液粒徑及分布來(lái)探討合成條件對(duì)于聚合物顆粒的影響。通過(guò)三種不同單體的丙烯酸酯類加工助劑與PVC進(jìn)行共混制得共混材料。通過(guò)不同份數(shù)