CN113717309B - 一种加工改性助剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种加工改性助剂及其制备方法。在CPVC树脂配方体系中添加丙烯酸酯类加工助剂ACR和抗冲击改性剂MBS，加工助剂ACR和抗冲击改性剂MBS在使用过程中会导致CPVC在加工过程中扭矩较高，还会导致CPVC消防管的维卡软化点降低。基于上述问题，本发明提供一种加工改性助剂，所述助加工改性剂采用氯乙烯、偏二氯乙烯和叔碳酸乙烯酯作为原料共聚获得，助加工改性剂分子结构中的氯乙烯、偏二氯乙烯链结构与CPVC具有良好的相容性，对提高CPVC消防管综合性能十分有利。

Description

一种加工改性助剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种加工改性助剂及其制备方法。
背景技术
近年来，得利于房地产的蓬勃发展和老旧小区改造的需要，塑料管道得到了前所未有的发展。其中，CPVC消防管因其阻燃、耐热、耐化学腐蚀、抑菌、长寿命的特性受到了人们的青睐，使用量越来越大。
CPVC消防管的应用，对其加工性能、耐热性能、阻燃性能和抗冲性能都有较高要求。为了改善CPVC消防管的加工性能，常用的手段是在CPVC树脂配方体系中添加丙烯酸酯类加工助剂ACR和抗冲击改性剂MBS，抗冲击改性剂MBS、加工助剂ACR在使用过程中会导致CPVC在加工过程中扭矩较高，还会导致CPVC消防管的维卡软化点降低，阻燃性能下降。
面对持续增长的CPVC行业，获得一款加工性能佳、维卡软化点高、阻燃性能优异的助加工改性剂具有极强的商业意义
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明要解决的技术问题是：在CPVC树脂配方体系中添加丙烯酸酯类加工助剂ACR，会导致CPVC在加工过程中扭矩较高，还会导致CPVC消防管的维卡软化点降低。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明提供一种加工改性助剂，以重量份数计，包括以下成分：
Figure BDA0003217211780000011
Figure BDA0003217211780000021
所述氯乙烯、偏二氯乙烯、叔碳酸乙烯酯三者的重量份数之和为70份。
具体地，所述引发剂为偶氮二异丁腈与过氧化特戊酸叔丁酯按照重量比为3:2组成的混合物。
具体地，所述分散剂为聚乙烯醇KH-20、羟丙基甲基纤维素E50、聚乙烯醇LL-02按重量比3:1:2组成的混合物。
具体地，所述的一种加工改性助剂，其特征在于，以重量份数计，按照以下步骤制备：
(1)按照配方量，依次将叔碳酸乙烯酯、份引发剂、3/4去离子水、3/4份的分散剂加入反应釜内，抽真空，当真空度达到0.09MPa，向反应釜内加入1/2-3/5份的氯乙烯，搅拌1-1.5h，使各物料均匀分散；
(2)将剩余去离子水、分散剂、氯乙烯和、偏二氯乙烯加入到搅拌分散釜中，搅拌1-2h，得到分散充分的单体分散液；
(3)将步骤(1)中的反应釜升温至58-68℃，反应釜内开始发生反应，当反应釜内的压力降低0.25MPa时，在2-3h内连续、均匀地加入步骤(2)配制的单体分散液，当反应釜内的压力降至0.3MPa以下时，对反应釜进行汽提回收体系中未反应的氯乙烯；
(4)将反应釜内的物料倒出，并依次进行脱水、漂洗、离心和干燥处理，然后用40目的筛网对干燥后的物料进行筛分，即得。
本发明的有益效果是：
(1)本发明自制的助加工改性剂采用氯乙烯、偏二氯乙烯和叔碳酸乙烯酯作为原料共聚获得，助加工改性剂分子结构中的氯乙烯、偏二氯乙烯链结构与CPVC具有良好的相容性，对提高CPVC消防管综合性能十分有利；
(2)本发明的助加工改性剂分子结构中含有低玻璃化转变温度的偏二氯乙烯和叔碳酸乙烯酯结构，在CPVC中具有较好的增塑效果，能有效改善CPVC消防管的加工性能，降低加工负荷。
具体实施方式
现在结合实施例对本发明作进一步详细的说明。
本发明以下实施例所使用的引发剂为偶氮二异丁腈与过氧化特戊酸叔丁酯按照重量比为3:2组成的混合物。
本发明以下实施例所使用的分散剂为聚乙烯醇KH-20、羟丙基甲基纤维素E50、聚乙烯醇LL-02按重量比3:1:2组成的混合物。
本发明以下实施例中的加工改性助剂，以重量份数计，均按照以下步骤制备：
(1)按照配方量，依次将叔碳酸乙烯酯、份引发剂、3/4去离子水、3/4份的分散剂加入反应釜内，抽真空，当真空度达到0.09MPa，向反应釜内加入1/2-3/5份的氯乙烯，搅拌1-1.5h，使各物料均匀分散；
(2)将剩余去离子水、分散剂、氯乙烯和、偏二氯乙烯加入到搅拌分散釜中，搅拌1-2h，得到分散充分的单体分散液；
(3)将步骤(1)中的反应釜升温至58-68℃，反应釜内开始发生反应，当反应釜内的压力降低0.25MPa时，在2-3h内连续、均匀地加入步骤(2)配制的单体分散液，当反应釜内的压力降至0.3MPa以下时，对反应釜进行汽提回收体系中未反应的氯乙烯；
(4)将反应釜内的物料倒出，并依次进行脱水、漂洗、离心和干燥处理，然后用40目的筛网对干燥后的物料进行筛分，即得。
实施例1
加工改性助剂，以重量份数计，包括以下成分：
Figure BDA0003217211780000031
Figure BDA0003217211780000041
实施例2
加工改性助剂，以重量份数计，包括以下成分：
Figure BDA0003217211780000042
实施例3
加工改性助剂，以重量份数计，包括以下成分：
Figure BDA0003217211780000043
实施例4
加工改性助剂，以重量份数计，包括以下成分：
Figure BDA0003217211780000044
Figure BDA0003217211780000051
实施例5
加工改性助剂，以重量份数计，包括以下成分：
Figure BDA0003217211780000052
对比例1同实施例1，不同之处在于，对比例1中采用丙烯酸丁酯替代叔碳酸乙烯酯。
对比例2同实施例1，不同之处在于，对比例2中采用的分散剂为聚乙烯醇KH-20、羟丙基甲基纤维素E50、聚乙烯醇LL-02按重量比1:2:2组成的混合物。
对比例3同实施例1，不同之处在于，对比例3中采用的分散剂为聚乙烯醇KH-20、羟丙基甲基纤维素E50、聚乙烯醇LL-02按重量比3:2:1组成的混合物。
应用：
将实施例1-5和对比例1-3所制备的加工改性助剂分别添加到CPVC材料体系中并通过锥形双螺杆挤出机熔融挤出后加工成2mm厚片材，双螺杆挤出机的喂料速度为25rpm；双螺杆挤出机转速为35rpm；双螺杆挤出机采用分区温度控制，一区温度为170-175℃，二区温度为190-195℃，三区温度为193-198℃，四区温度为190-195℃，挤出物料在18℃以下进行真空定型、水温冷却后，以2-3m/min的速度牵引后，所述CPVC材料体系以重量份数计，包括以下成分：
Figure BDA0003217211780000053
Figure BDA0003217211780000061
性能测试：
对实施例1-5以及对比例1-3分别加工形成的CPVC厚片材均按照GB/T5135.19-2010测试其相关性能，具体测试结果见表1：
表1
测试项 维卡软化点/℃ 缺口冲击强度/kJ·m<sup>-2</sup> 加工扭矩/N·m
实施例1 112.4 46.3 26.3
实施例2 111.6 46.1 27.2
实施例3 108.5 45.4 27.6
实施例4 113.8 46.9 25.4
实施例5 113.2 47.2 25.7
对比例1 107.2 44.1 29.6
对比例2 105.6 43.5 30.3
对比例3 102.4 42.3 29.3
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (2)

1.一种加工改性助剂，其特征在于，以重量份数计，包括以下成分：
氯乙烯         49-59.5份
偏二氯乙烯     7-10.5份
叔碳酸乙烯酯   3.5-10.5份
引发剂         0.2-0.6份
分散剂         2-5份
去离子水       100-130份；
所述氯乙烯、偏二氯乙烯、叔碳酸乙烯酯三者的重量份数之和为70份；
所述加工改性助剂，以重量份数计，按照以下步骤制备：
（1）按照配方量，依次将叔碳酸乙烯酯、引发剂、3/4去离子水、3/4份的分散剂加入反应釜内，抽真空，当真空度达到0.09MPa，向反应釜内加入1/2-3/5份的氯乙烯，搅拌1-1.5h，使各物料均匀分散；
（2）将剩余去离子水、分散剂、氯乙烯和偏二氯乙烯加入到搅拌分散釜中，搅拌1-2h，得到分散充分的单体分散液；
（3）将步骤（1）中的反应釜升温至58-68℃，反应釜内开始发生反应，当反应釜内的压力降低0.25MPa时，在2-3h内连续、均匀地加入步骤（2）配制的单体分散液，当反应釜内的压力降至0.3MPa以下时，对反应釜进行汽提回收体系中未反应的氯乙烯；
（4）将反应釜内的物料倒出，并依次进行脱水、漂洗、离心和干燥处理，然后用40目的筛网对干燥后的物料进行筛分，即得；
所述分散剂为聚乙烯醇KH-20、羟丙基甲基纤维素E50、聚乙烯醇LL-02按重量比3:1:2组成的混合物。
2.根据权利要求1所述的一种加工改性助剂，其特征在于：所述引发剂为偶氮二异丁腈与过氧化特戊酸叔丁酯按照重量比为3:2组成的混合物。
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