專利名稱：Pvc用加工助劑的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種塑料改性用合成高分子材料技術(shù)，尤其是涉及一種能夠促
進(jìn)塑化、改善塑料流動(dòng)性和提高表面光澤度的PVC用加工助劑的合成方法。
背景技術(shù)：
在PVC加工方面，為提高生產(chǎn)效率，多采用加入能夠促進(jìn)塑化、改善塑料 流動(dòng)性的加工助劑以便于生產(chǎn)加工。目前國(guó)內(nèi)專利公開了一些PVC用加工助劑，
如高粘度丙烯酸酯聚合物，但是上述技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，多存在著不能夠?qū)嵤?或生產(chǎn)不易進(jìn)行等問題，如聚合反應(yīng)時(shí)因存在氧的阻聚，造成聚合速度慢甚至
無法聚合；或是對(duì)乳化劑及引發(fā)劑用量沒有進(jìn)行詳細(xì)描述，也沒有介紹如何聚
合以獲得不同粘度的加工助劑等，這些都導(dǎo)致了上述公開技術(shù)實(shí)施不便，聚合
效率低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題提供了一種能夠克服上述技術(shù)不足、提高聚合
效率且便于生產(chǎn)實(shí)施的PVC用加工助劑的合成方法。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是 一種PVC用加工助劑的合成
方法，該合成方法采用乳液聚合工藝，為將含不飽合雙鍵的單體、分散介質(zhì)水
和乳化劑混合后，加入引發(fā)劑聚合反應(yīng)的方式合成特性粘度為1一13的PVC用
加工助劑；其中水和單體質(zhì)量比為1: 0.4—1: 1,乳化劑為單體質(zhì)量的1.5%
一2%，乳化劑過高或過低都會(huì)影響合成材料的性能，乳化劑可以釆用十二烷基 硫酸鈉、十二烷基磺酸鈉或十二烷基苯磺酸鈉等，引發(fā)劑為單體質(zhì)量的0.03% 一O. 1%，聚合溫度《90'C，優(yōu)選的采用15—6(TC。且在聚合前向反應(yīng)體系通入 充足的氮?dú)?，以消除氧的阻聚作用，便于聚合，水采用去離子軟化水。
聚合引發(fā)體系采用的引發(fā)劑可為水溶性引發(fā)劑如過硫酸銨、或過硫酸鉀或 過硫酸鈉等；聚合還可采用氧化還原引發(fā)體系，引發(fā)劑可采用過硫酸銨一焦亞硫酸鈉或 過硫酸銨一甲醛合次硫酸鈉，且氧化劑與還原劑質(zhì)量比采用1: 0.5 — 1: 1。
使用的單體可以采用丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯和丙烯腈中的一種 或一種以上。
由于合成助劑的特性粘度受到單體的加料方式、聚合溫度以及引發(fā)劑用量 的影響，所以可以通過對(duì)加料方式、聚合溫度及引發(fā)劑的用量三方面的聯(lián)合控
制調(diào)節(jié)，來獲得所需特性粘度的PVC用加工助劑，如可以在聚合溫度低且一次
投入全部單體料，而引發(fā)劑用量在萬分之三可獲得粘度高的加工助劑，而在相 反情況下獲得粘度低的加工助劑?？紤]上述因素，單體采用一次性或分兩次或
分三次投入方式進(jìn)行聚合，如單體采用一次投入方式進(jìn)行聚合，聚合溫度15— 20°C，引發(fā)劑為單體質(zhì)量的0.03%—0.05%，合成的PVC用加工助劑特性粘度大 于12;而單體采用分三次投入方式進(jìn)行聚合，聚合溫度65 — 7(TC，引發(fā)劑為單 體質(zhì)量的0. 08%—0. 1%，合成的PVC用加工助劑特性粘度則小于2. 5。
本發(fā)明合成的PVC用加工助劑的特性粘度檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)
一、 儀器
a) 00.55mm的烏氏粘度計(jì)；
b) SYN 265A運(yùn)動(dòng)粘度測(cè)定器；
c) 100ml移液管一只
d) 秒表一只；
e) 25ml溶量瓶一只。
二、 試劑和溶液 三氯甲烷(分析純)
先將待測(cè)定好的樣品放入6(TC烘箱中烘12小時(shí)，冷卻后，用萬分之一的天 秤準(zhǔn)確稱量0. 075g放入25毫升溶量瓶中，加入20毫升左右的三氯甲烷使之溶 解，放置24小時(shí)，待全部溶解后，用三氯甲烷稀釋至刻度，搖勻后待測(cè)定，用烏氏粘度計(jì)在運(yùn)動(dòng)粘度測(cè)定器內(nèi)測(cè)定其粘度(溫度設(shè)定為25土o. rc)，同時(shí)測(cè)
定空白三氯甲垸的粘度。
四、計(jì)算方法 _
rir = t/t0 risp二nr - 1 n 二V2(nsp -lnr|r)/C
式中t是溶液流經(jīng)毛細(xì)管的時(shí)間，t0是溶劑流經(jīng)同一毛細(xì)管的時(shí)間，C
是溶液的濃度(g/100ml), i]r是相對(duì)粘度，iisp是增比粘度，il是特性粘度。
本發(fā)明PVC用加工助劑的合成方法，通過詳細(xì)的介紹PVC用加工助劑的合
成工藝，對(duì)乳化劑及引發(fā)劑使用進(jìn)行詳細(xì)描述，同時(shí)也對(duì)獲得不同粘度的PVC
用加工助劑工藝進(jìn)行了限定，使得本發(fā)明便于實(shí)施，聚合效率高，能夠方便的
合成在PVC加工中具有促進(jìn)塑化，改善塑料流動(dòng)性，提高表面光澤度等優(yōu)點(diǎn)的
PVC用加工助劑。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式
，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于
說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的 內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
實(shí)施例一
用料甲基丙烯酸甲酯 70克
丙烯酸丁酯 30克
去離子水 150克
十二烷基硫酸鈉 1. 5克
過硫酸銨 0. 05克
將甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、去離子水和十二烷基硫酸鈉一次性投入 500毫升的四口燒瓶中，攪拌升溫到45i:，通入充足的氮?dú)猓尤肴康倪^硫 酸銨并繼續(xù)氮?dú)獗Ｗo(hù)，溫度控制在45'C — 5(TC之間，聚合50小時(shí)，測(cè)得轉(zhuǎn)化 率大于98%,放料破乳后在溫度5(TC下干燥，得粘度為10.2的PVC加工助劑。
5用料甲基丙烯酸甲酯 70克
丙烯酸丁酯 20克
苯乙烯 10克
去離子水 150克
十二烷基硫酸鈉 2克
過硫酸銨 0. 1克
將甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、去離子水和十二烷基硫酸鈉一 次性投入500毫升的四口燒瓶中，攪拌升溫到55'C，通入充足的氮?dú)猓尤肴?部的過硫酸銨并繼續(xù)氮?dú)獗Ｗo(hù)，溫度控制在55。C一6CTC之間，聚合50小時(shí)， 測(cè)得轉(zhuǎn)化率大于98%，放料破乳后在溫度5(TC下干燥，得粘度為9的PVC加工 助劑。
實(shí)施例三
用料苯乙烯 75克
丙烯晴 25克
去離子水 150克
十二垸基硫酸鈉1. 5克 過硫酸銨 0. 05克
將苯乙烯、丙烯晴、去離子水和十二烷基硫酸鈉一次性投入500毫升的四 口燒瓶中，攪拌升溫到4(TC，通入充足的氮?dú)?，加入全部的過硫酸銨并繼續(xù)氮 氣保護(hù)，溫度控制在4(TC一45'C之間，聚合50小時(shí)，測(cè)得轉(zhuǎn)化率大于98%，放 料破乳后在溫度5(TC下干燥，得粘度為9. 4的PVC加工助劑。 實(shí)施例四
用料 甲基丙烯酸甲酯 70克
丙烯酸丁酯 30克
去離子水 150克十二烷基硫酸鈉 1. 5克 過硫酸銨 0. 05克
甲醛合次硫酸鈉 0.03克 將甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、去離子水和十二烷基硫酸鈉一次性投入 500毫升的四口燒瓶中，攪拌升溫到45"C，通入充足的氮?dú)猓尤肴康倪^硫 酸銨及甲醛合次硫酸鈉并繼續(xù)氮?dú)獗Ｗo(hù)，溫度控制在45-C — 50。C之間，聚合50 小時(shí)，測(cè)得轉(zhuǎn)化率大于98%，放料破乳后在溫度5(TC下干燥，得粘度為7.2的 PVC加工助劑。 實(shí)施例五
用料 甲基丙烯酸甲酯70克 丙烯酸丁酯 30克 去離子水 150克
十二烷基硫酸鈉1.5克 過硫酸銨 0. 05克
甲醛合次硫酸鈉0.03克 將甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、去離子水和十二垸基硫酸鈉一次性投入 500毫升的四口燒瓶中，攪拌升溫到15'C，通入充足的氮?dú)?，加入全部的過硫 酸銨及甲醛合次硫酸鈉并繼續(xù)氮?dú)獗Ｗo(hù)，溫度控制在15X: — 2(TC之間，聚合50 小時(shí)，測(cè)得轉(zhuǎn)化率大于98%，放料破乳后在溫度5(TC下干燥，得粘度為12.2 的PVC加工助劑。 實(shí)施例六
用料甲基丙烯酸甲酯70克 丙烯酸丁酯 30克
去離子水 150克
十二烷基硫酸鈉1.5克 過硫酸銨 0. 05克甲醛合次硫酸鈉0.03克
將甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、去離子水和十二烷基硫酸鈉一次性投入 500毫升的四口燒瓶中，攪拌升溫到25-C，通入充足的氮?dú)?，加入全部的過硫 酸銨及甲醛合次硫酸鈉并繼續(xù)氮?dú)獗Ｗo(hù)，溫度控制在25-C — 3(TC之間，聚合50 小時(shí)，測(cè)得轉(zhuǎn)化率大于98%，放料破乳后在溫度5(TC下干燥，得粘度為10.8 的PVC加工助劑。
實(shí)施例七
用料甲基丙烯酸甲酯70克
丙烯酸丁酯 30克
去離子水 150克
十二烷基硫酸鈉1. 5克 過硫酸銨 0. 05克
甲醛合次硫酸鈉 0.05克 將甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、去離子水和十二烷基硫酸鈉一次性投入 500毫升的四口燒瓶中，攪拌升溫到65。C，通入充足的氮?dú)?，加入全部的過硫 酸銨及甲醛合次硫酸鈉并繼續(xù)氮?dú)獗Ｗo(hù)，溫度控制在65'C—8(TC之間，聚合4 小時(shí)，測(cè)得轉(zhuǎn)化率大于98%，放料破乳后在溫度5(TC下干燥，得粘度為3.2的 PVC加工助劑。 實(shí)施例八
用料 甲基丙烯酸甲酯70克
丙烯酸丁酯30克 去離子水 150克
十二烷基硫酸鈉1.5克 過硫酸銨 0. 05克
甲醛合次硫酸鈉0.03克 將甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、去離子水和十二烷基硫酸鈉平均分三份，先將三分之一的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、去離子水和十二烷基硫酸鈉投
入500毫升的四口燒瓶中，攪拌升溫到65。C，通入充足的氮?dú)?，加入全部的過 硫酸銨及甲醛合次硫酸鈉并繼續(xù)氮?dú)獗Ｗo(hù)，溫度控制在65"C—7(TC之間，隔一 小時(shí)后再加入三分之一，再隔一小時(shí)加入剩余料后聚合4小時(shí)，測(cè)得轉(zhuǎn)化率大 于98%，放料破乳后在溫度5CTC下干燥，得粘度為2. 3的PVC加工助劑。 實(shí)施例九
用料甲基丙烯酸甲酯70克 丙烯酸丁酯 30克
去離子水 200克
十二烷基硫酸鈉 1.5克 過硫酸銨 0. 05克
甲醛合次硫酸鈉 0.03克 將甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、去離子水和十二烷基硫酸鈉平均分成三 份，先將三分之一的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、去離子水和十二垸基硫酸 鈉投入500毫升的四口燒瓶中，攪拌升溫到45'C，通入充足的氮?dú)?，加入全?的過硫酸銨及甲醛合次硫酸鈉并繼續(xù)氮?dú)獗Ｗo(hù)，溫度控制45"C—5(TC之間，隔 一小時(shí)后再加入三分之一，再隔一小時(shí)加入剩余全部料后聚合4小時(shí)，測(cè)得轉(zhuǎn) 化率大于98%，放料破乳后在溫度5(TC下干燥，得粘度為6. 9的PVC加工助劑。 實(shí)施例十
用料 甲基丙烯酸甲酯 70克
丙烯酸丁酯 30克
去離子水 100克
十二烷基硫酸鈉1. 5克 過硫酸銨 0. 05克
甲醛合次硫酸鈉0. 03克 將甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、去離子水和十二垸基硫酸鈉分三份，先將三分之一的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、去離子水和十二垸基硫酸鈉投入
500毫升的四口燒瓶中，攪拌升溫到15"C，通入充足的氮?dú)?，加入全部的過硫
酸銨及甲醛合次硫酸鈉并繼續(xù)氮?dú)獗Ｗo(hù)，溫度控制在i5x:—2(rc之間，隔一小
時(shí)后再加入三分之一，再隔一小時(shí)加入剩余全部料后聚合20小時(shí)，測(cè)得轉(zhuǎn)化率 大于98%，放料破乳后在溫度50'C下干燥，得粘度為10. 8的PVC加工助劑。
權(quán)利要求
1、一種PVC用加工助劑的合成方法，其特征在于該合成方法采用乳液聚合工藝，為將含不飽合雙鍵的單體、分散介質(zhì)水和乳化劑混合后，加入引發(fā)劑聚合反應(yīng)的方式合成特性粘度為1-13的PVC用加工助劑；其中水與單體質(zhì)量比為1∶0.4-1∶1，乳化劑為單體質(zhì)量的1.5％-2％，引發(fā)劑為單體質(zhì)量的0.03％-0.1％，聚合溫度≤90℃。
2、 如權(quán)利要求1所述的PVC用加工助劑的合成方法，其特征在于引發(fā)劑為水溶性弓I發(fā)劑過硫酸銨或過硫酸鉀或過硫酸鈉。
3、 如權(quán)利要求1所述的PVC用加工助劑的合成方法，其特征在于聚合 采用氧化還原引發(fā)體系，引發(fā)劑為過硫酸銨一焦亞硫酸鈉或過硫酸銨一甲醛合 次硫酸鈉。
4、 如權(quán)利要求3所述的PVC用加工助劑的合成方法，其特征在于氧化 劑與還原劑質(zhì)量比為l: 0.5 — 1: 1。
5、 如權(quán)利要求1所述的PVC用加工助劑的合成方法，其特征在于所述 含不飽合雙鍵的單體為丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯和丙烯腈中的一種或 一種以上。
6、 如權(quán)利要求1所述的PVC用加工助劑的合成方法，其特征在于所述 單體采用一次或分兩次或分三次投入方式進(jìn)行聚合。
7、 如權(quán)利要求6所述的PVC用加工助劑的合成方法，其特征在于所述 單體采用一次投入方式進(jìn)行聚合，聚合溫度15—2(TC，引發(fā)劑為單體質(zhì)量的 0. 03%—0. 05%，合成的PVC用加工助劑特性粘度大于12。
8、 如權(quán)利要求6所述的PVC用加工助劑的合成方法，其特征在于所述 單體采用分三次投入方式進(jìn)行聚合，聚合溫度65—70。C，引發(fā)劑為單體質(zhì)量的 0. 08%—0. 1%,合成的PVC用加工助劑特性粘度小于2. 5。
9、 如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的PVC用加工助劑的合成方法，其特 征在于聚合前通入氮?dú)?，且水采用去離子軟化水。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種PVC用加工助劑的合成方法，該合成方法采用乳液聚合工藝，為將含不飽合雙鍵的單體、分散介質(zhì)水和乳化劑混合后，加入引發(fā)劑聚合反應(yīng)的方式合成特性粘度為1-13的PVC用加工助劑；水和單體質(zhì)量比為1∶0.4-1∶1，乳化劑為單體質(zhì)量含量的1.5％-2％，引發(fā)劑為單體質(zhì)量的0.03％-0.1％，聚合溫度≤90℃。本發(fā)明的合成方法，便于實(shí)施，聚合效率高，能夠方便的合成在PVC加工中具有促進(jìn)塑化，改善塑料流動(dòng)性，提高表面光澤度等優(yōu)點(diǎn)的PVC用加工助劑。
文檔編號(hào)C08F20/12GK101514236SQ20091001966
公開日2009年8月26日 申請(qǐng)日期2009年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月5日
發(fā)明者勇 鄭 申請(qǐng)人:勇 鄭