CN102417679A - Pvc树脂成型加工用外润滑剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种PVC树脂成型加工用外润滑剂及其制备方法。属于只有一个不饱和酯基的单体经乳液聚合得到的高分子化合物。其特征在于以苯乙烯、羟基乙酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯为聚合单体，硫酸钾为引发剂，十二烷基苯磺酸钠为乳化剂，采用壳核乳液聚合工艺制备的复合聚合物乳液，然后经喷雾干燥制得，所述聚合单体的重量百分数组成如下：苯乙烯10～45，羟基乙酸异辛酯5～30，甲基丙烯酸甲酯15～45，甲基丙烯酸丁酯，5～25。提供了一种能够在提高润滑性，分散性，脱模性同时，加工性能优异，塑化效果好，生产效率高的PVC树脂成型加工用外润滑剂及其制备方法。
Description
技术领域
本发明是一种PVC树脂成型加工用外润滑剂及其制备方法。属于只有一个不饱和酯基的单体经乳液聚合得到的高分子化合物。
背景技术
我国是PVC树脂生产与消费大国，近年来，随着国民经济的快速发展，PVC工业更是获得了很大发展。据统计，2009年我国PVC树脂的生产能力已达1200万吨以上，实际生产量达1120万吨，表观消费量1050万吨，年增长率达14.2％。PVC行业的发展，随着我国经济持续繁荣保持高速增长，发展潜力巨大。在国家推动节能减排和循环经济发展政策，经济和技术创新，社会主义新农村建设发展加快，城市化进程不断推进人民生活水平大幅提高，促进国内消费上升等积极因素都进一步促进了塑料行业的大发展。近年来，随着我国及全球经济的发展，PVC制品产业规模在不断扩大，产量逐年增加。
由于聚氯乙烯固有的分子结构特点，直接作为原料挤出加工产出塑料产品时，其化学性质存在诸多缺陷，特别是光，热稳定性差。在不加热稳定剂的情况下聚氯乙烯100℃时开始分解，受热分解放出氯化氢有毒气体，变色，在阳光中的紫外线和氧气中还会发生光氧化分解，使的柔性下降，发脆。显然无法满足聚氯乙烯制品在生活和工业中的使用要求。
因此，在聚氯乙烯材料成型加工的生产过程中，人们通常在聚氯乙烯树脂粉末中，加入一定量的加工助剂来改变聚氯乙烯材料的化学性质，使其满足PVC树脂成型加工的工艺要求，以及不同聚氯乙烯制品的各项技术指标。这些加工助剂主要有；增塑剂、增韧剂、润滑剂、、稳定剂等。
其中，润滑剂对PVC的加工工艺及其制品的性能起着至关重要的作用。目前本行业主要采用硬脂酸、己二酸等作为主要原料，经酯化处理得到外润滑剂。产品用于PVC树脂加工时，容易存在析出现象。造成加工不容易塑化，降低了生产效率，增加了生产成本。
一种在提供润滑的同时，不但没有降低加工扭矩，不降低塑化效率，而且减少塑化加工时间，增加塑化效果的PVC树脂成型加工用外润滑剂是人们所期待的。
发明内容
本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处，而提供一种能够在提高润滑性，分散性，脱模性同时，具有很好加工性能，在加工过程中熔体强度不会降低，塑化效果好，生产效率高的PVC树脂成型加工用外润滑剂及其制备方法。
本发明的目的可以通过如下措施来达到：
本发明的PVC树脂成型加工用外润滑剂，其特征在于以苯乙烯、羟基乙酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯为聚合单体，硫酸钾为引发剂，十二烷基苯磺酸钠为乳化剂，采用壳核乳液聚合工艺制备的复合聚合物乳液，然后经喷雾干燥制得；
所述聚合单体的重量百分数组成如下：
所述引发剂和乳化剂在混合单体中所占的重量百分比分别是：
硫酸钾 0.1～1.0
十二烷基苯磺酸钠 1.0～5.0。
上述配方中的羟基乙酸异辛酯的加入，对于本发明的PVC树脂成型加工用外润滑剂的性能的改善产生了预想不到的技术效果。
采用壳核乳液聚合工艺制备复合聚合物乳液，苯乙烯与羧基二异辛酯，通过首先核层聚合，合成分子量在50万-80万之间低分子量的助剂，具有很好润滑性、金属剥离性、分散性、析出少的特点。再采有乳液聚合合成，然后，后续的甲基丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸丁酯继续进行壳层乳液聚合，进一步提高了聚合物的分子量，合成了具有较高分子量的加工助剂，提供高了加工效率，同时提高了各种加工助剂与聚氯乙烯的相容性。增加了塑化效果，提高了产品性能，提高了生产效率。从而完成了本发明的任务。
本发明的目的还可以通过如下措施来达到：
本发明的PVC树脂成型加工用外润滑剂，所述聚合单体的重量百分数组成如下：
所述引发剂和乳化剂在混合单体中所占的重量百分比分别是：
硫酸钾 0.3
十二烷基苯磺酸钠 1.5。
本发明的PVC树脂成型加工用外润滑剂，其特征在于所述聚合单体的重量百分数组成如下：
所述引发剂和乳化剂在混合单体中所占的重量百分比分别是：
硫酸钾 0.25
十二烷基苯磺酸钠 2.5。
本发明的PVC树脂成型加工用外润滑剂，其特征在于所述聚合单体的重量百分数组成如下：
所述引发剂和乳化剂在混合单体中所占的重量百分比分别是：
硫酸钾 0.2
十二烷基苯磺酸钠 3.5。
本发明的PVC树脂成型加工用外润滑剂，其特征在于所述聚合单体的重量百分数组成如下：
所述引发剂和乳化剂在混合单体中所占的重量百分比分别是：
硫酸钾 0.4
十二烷基苯磺酸钠 4.0。
本发明的PVC树脂成型加工用外润滑剂，其特征在于所述聚合单体的重量百分数组成如下：
所述引发剂和乳化剂在混合单体中所占的重量百分比分别是：
硫酸钾 0.21
十二烷基苯磺酸钠 4.5。
本发明的PVC树脂成型加工用外润滑剂，其特征在于所述壳核乳液聚合工艺是将聚合单体分为两部分进行乳液聚合，其中苯乙烯和羟基乙酸异辛酯为核层聚合单体，首先进行乳液聚合；甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸丁酯为壳层聚合单体，后续进行乳液聚合。提高了复合聚合物乳液的分子量，改善了分子结构，对于提高本发明的PVC树脂成型加工用外润滑剂，作出了突出的技术贡献。
本发明的PVC树脂成型加工用外润滑剂，其特征在于其制备方法包括如下步骤：
①.混合单体配制
a.核层混合单体
按照预定配方准确称取苯乙烯10～45重量份，羟基乙酸异辛酯5～30重量份，混合均匀，备用；
b.壳层混合单体
按照预定配方准确称甲基丙烯酸甲酯15～45重量份，甲基丙烯酸丁酯5～25重量份，混合均匀，备用；
②.核层乳液聚合
在反应釜中投入无离子水100重量份，十二烷基苯磺酸钠1.0～5.0重量份，搅拌下，投入步骤a中制备的核层混合单体，升温至75℃，加入过硫酸钾0.1～1重量份，，80～85℃温度下聚合反应2小时，降温至50℃，待后续壳层乳液聚合；③.壳层乳液聚合
在步骤c制备的核层乳液聚合液中，加入步骤b中制备的壳层混合单体，80～85℃温度下聚合反应2小时，单体转换率98％以上，得到复合聚合物乳液，备喷雾干燥；
④.喷雾干燥
采用常规喷雾设备，在160～180℃温度下喷雾干燥，制得的复合聚合物粉体材料，即为PVC树脂成型加工用外润滑剂。本发明的PVC树脂成型加工用外润滑剂及其制备方法，相比现有技术具有如下积极效果：
1.提供了一种能够在提高润滑性，分散性，脱模性同时，具有很好加工性能，在加工过程中熔体强度不会降低，塑化效果好，生产效率高的PVC树脂成型加工用外润滑剂及其制备方法。
2.解决了现有技术中的润滑剂存在的PVC树脂加工时，容易存在析出的问题，加工不容易塑化的问题，以及生产效率低，生产成本高的问题。
3.采用壳核乳液聚合工艺制备复合聚合物乳液，苯乙烯与羧基二异辛酯，通过首先核层聚合，合成分子量在50万-80万之间低分子量的助剂，具有很好润滑性、金属剥离性、分散性、析出少的特点。再采有乳液聚合合成，然后，后续的甲基丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸丁酯继续进行壳层乳液聚合，进一步提高了聚合物的分子量，合成了具有较高分子量的加工助剂，改善了分子结构，对于提高本发明的PVC树脂成型加工用外润滑剂的性能起到重要作用。
4.提供高了加工效率，同时提高了各种加工助剂与聚氯乙烯的相容性。增加了塑化效果
5.提高了成型加工得到的产品性能，提高了生产效率。
具体实施方式
本发明下面将结合实施例作进一步详述：
实施例1
按照下列步骤制备本发明的PVC树脂成型加工用外润滑剂
①.混合单体配制
a.核层混合单体
按照预定配方准确称取苯乙烯140重量份，羟基乙酸异辛酯10重量份，混合均匀，备用；
b.壳层混合单体
按照预定配方准确称甲基丙烯酸甲酯45重量份，甲基丙烯酸丁酯5重量份，混合均匀，备用；
②.核层乳液聚合
在反应釜中投入无离子水100重量份，十二烷基苯磺酸钠1.5重量份，搅拌下，投入步骤a中制备的核层混合单体，升温至75℃，加入过硫酸钾0.3重量份，80～85℃温度下聚合反应2小时，降温至50℃，待后续壳层乳液聚合；
③.壳层乳液聚合
在步骤c制备的核层乳液聚合液中，加入步骤b中制备的壳层混合单体，80～85℃温度下聚合反应2小时，单体转换率98％以上，得到复合聚合物乳液，备喷雾干燥；
④.喷雾干燥
采用常规喷雾设备，在160～180℃温度下喷雾干燥，制得的复合聚合物粉体材料，喷雾干燥的成品。
即为PVC树脂成型加工用外润滑剂。
实施例2～实施例6
按照实施例1的方法和步骤，按照表1的配方，制备本发明的PVC树脂成型加工用外润滑剂
表1
| 原料 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 实施例7 |
| 苯乙烯 | 35 | 45 | 30 | 37.5 | 10 | 25 |
| 羟基乙酸异辛酯 | 15 | 5 | 20 | 12.5 | 30 | 25 |
| 甲基丙烯酸甲酯 | 40 | 45 | 26 | 42.5 | 35 | 25 |
| 甲基丙烯酸丁酯 | 10 | 5 | 24 | 7.5 | 25 | 25 |
| 过硫酸钾 | 0.25 | 0.2 | 0.4 | 0.21 | 0.1 | 1.0 |
| 十二烷基苯磺酸钠 | 2.5 | 3.5 | 4.0 | 4.5 | 1.0 | 5.0 |
Claims (8)
1.一种PVC树脂成型加工用外润滑剂，其特征在于以苯乙烯、丙烯酸-2-羟基-2-乙基己醇酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯为聚合单体，硫酸钾为引发剂，十二烷基苯磺酸钠为乳化剂，采用壳核乳液聚合工艺制备的复合聚合物乳液，然后经喷雾干燥制得；
所述聚合单体的重量百分数组成如下：
所述引发剂和乳化剂在混合单体中所占的重量百分比分别是：
硫酸钾 0.1～1.0
十二烷基苯磺酸钠 1.0～5.0。
2.按照权利要求1的PVC树脂成型加工用外润滑剂，其特征在于所述聚合单体的重量百分数组成如下：
所述引发剂和乳化剂在混合单体中所占的重量百分比分别是：
硫酸钾 0.3
十二烷基苯磺酸钠 1.5。
3.按照权利要求1的PVC树脂成型加工用外润滑剂，其特征在于所述聚合单体的重量百分数组成如下：
所述引发剂和乳化剂在混合单体中所占的重量百分比分别是：
硫酸钾 0.25
十二烷基苯磺酸钠 2.5。
4.按照权利要求1的PVC树脂成型加工用外润滑剂，其特征在于所述聚合单体的重量百分数组成如下：
所述引发剂和乳化剂在混合单体中所占的重量百分比分别是：
硫酸钾 0.2
十二烷基苯磺酸钠 3.5。
5.按照权利要求1的PVC树脂成型加工用外润滑剂，其特征在于所述聚合单体的重量百分数组成如下：
所述引发剂和乳化剂在混合单体中所占的重量百分比分别是：
硫酸钾 0.4
十二烷基苯磺酸钠 4.0。
6.按照权利要求1的PVC树脂成型加工用外润滑剂，其特征在于所述聚合单体的重量百分数组成如下：
所述引发剂和乳化剂在混合单体中所占的重量百分比分别是：
硫酸钾 0.21
十二烷基苯磺酸钠 4.5。
7.按照权利要求1的PVC树脂成型加工用外润滑剂，其特征在于所述壳核乳液聚合工艺是将聚合单体分为两部分进行乳液聚合，其中苯乙烯和羟基乙酸异辛酯为核层聚合单体，首先进行乳液聚合；甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸丁酯为壳层聚合单体，后续进行乳液聚合。
8.按照权利要求1的PVC树脂成型加工用外润滑剂，其特征在于其制备方法包括如下步骤：
①.混合单体配制
a.核层混合单体
按照预定配方准确称取苯乙烯10～45重量份，羟基乙酸异辛酯5～30重量份，混合均匀，备用；
b.壳层混合单体
按照预定配方准确称甲基丙烯酸甲酯15～45重量份，甲基丙烯酸丁酯5～25重量份，混合均匀，备用；
②.核层乳液聚合
在反应釜中投入无离子水100重量份，十二烷基苯磺酸钠1.0～5.0重量份，搅拌下，投入步骤a中制备的核层混合单体，升温至75℃，加入过硫酸钾0.1～1重量份，，80～85℃温度下聚合反应2小时，降温至50℃，待后续壳层乳液聚合；
③.壳层乳液聚合
在步骤c制备的核层乳液聚合液中，加入步骤b中制备的壳层混合单体，80～85℃温度下聚合反应2小时，单体转换率98％以上，得到复合聚合物乳液，备喷雾干燥；
④.喷雾干燥
采用常规喷雾设备，在160℃～180℃温度下喷雾干燥，制得的复合聚合物粉体材料，即为PVC树脂成型加工用外润滑剂。
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2011
- 2011-11-23 CN CN201110376359.5A patent/CN102417679B/zh active Active
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