丙烯酸酯類加工助劑的研究.pdf

1、聚氯乙烯(PVC)因具有力學性能優(yōu)異和價格低廉的優(yōu)點,在建筑和包裝行業(yè)中得到了廣泛應用,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,這是因為聚氯乙烯是極性聚合物。為了使高強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,以提高其抗沖強度。目前國內(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)相對丙烯酸脂類單體而言成本較低,且前人對這些單體的合成和應用方面做過大量的研究,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理,增加其分子量,即會提升其促進熔融塑化的作用,本研究首先以丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)為單體,過硫酸鉀(KPS)為引發(fā)劑,通過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,同時參考乳液固含量、凝膠率、單體轉(zhuǎn)化率等因素對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最佳條件的結(jié)論：⑴可以通過適當增加乳化劑用量的方

4、法提高ACR樹脂的分子量,但用量過多會對ACR樹脂的分子量造成不利影響；⑵在適當?shù)姆秶鷥?nèi),引發(fā)劑用量越小ACR分子量越高；⑶對該體系而言,引發(fā)溫度越低ACR分子量越高；⑷改進聚合工藝后,隨著反應時間的延長,ACR的分子量能夠得到相應的提升；⑸軟單體丙烯酸丁酯(BA)加入量越多,ACR分子量越大,但BA的加入量過多會導致產(chǎn)品干燥后難以粉化。在此基礎上,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。通過對兩個體系所使用的乳化劑和引發(fā)劑的種類及用量、聚合溫度和反應時間以及軟硬單體投料比對加工助劑特性粘度的影響確定了聚合反應的最佳合成條件,確定了易于制備粉體的工藝條件。利用紅外光譜(IR)對聚合物進行表征,證明了單體之間發(fā)生了工具反應。通過激光粒度儀測試乳液粒徑及分布來探討合成條件對于聚合物顆粒的影響。通過三種不同單體的丙烯酸酯類加工助劑與PVC進行共混制得共混材料。通過不同份數(shù)