專利名稱：潤(rùn)滑性聚氯乙烯加工助劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種潤(rùn)滑性聚氯乙烯加工助劑的制備方法，屬于化工加工助劑領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在聚氯乙烯(以下簡(jiǎn)稱PVC)的加工過(guò)程中，由于PVC是極性很強(qiáng)的高分子物質(zhì)。這使它在加工時(shí)具有以下兩個(gè)不同于聚烯烴的特性①由于它是強(qiáng)極性高分子，使它分子間、分子內(nèi)長(zhǎng)鏈段之間作用力較強(qiáng)，造成熔體粘度較高，流動(dòng)性不好，使剪切增大而形成高磨擦熱，并對(duì)金屬加工設(shè)備有很強(qiáng)的粘附性。②PVC樹脂又是極易熱分解的物質(zhì)，它們的分解溫度在130-140°c，但加工溫度卻在180-200°c左右。這就極易導(dǎo)致熔體內(nèi)局部過(guò)熱，必須加入能穿插進(jìn)初級(jí)粒子之間、分子之間及分子內(nèi)鏈段之間的 潤(rùn)滑劑，降低熔體對(duì)金屬表面的粘附性及磨擦力而必須加入潤(rùn)滑劑。因?yàn)镻VC樹脂極易熱分解，在加工過(guò)程中希望過(guò)早地塑化,使粘稠的熔體經(jīng)受較長(zhǎng)時(shí)間的高剪切力而產(chǎn)生的高磨擦熱；消耗過(guò)多的價(jià)格較貴的熱穩(wěn)定劑，甚至熱分解而影響產(chǎn)品質(zhì)量；亦不希望PVC未達(dá)到預(yù)想的塑化程度而影響產(chǎn)品質(zhì)量。在傳統(tǒng)的PVC加工過(guò)程中，用來(lái)加內(nèi)潤(rùn)滑劑和外潤(rùn)滑劑來(lái)調(diào)節(jié)，內(nèi)潤(rùn)滑劑加入量太多以后，容易造成PVC的析出；外潤(rùn)滑劑和PVC相溶性不太好，所以說(shuō)在PVC的加工過(guò)程中，加入一定量的潤(rùn)滑性加工助劑改善PVC的加工是有利的。潤(rùn)滑性加工助劑現(xiàn)在采用的方法是用甲基丙烯酸甲酯(簡(jiǎn)稱MMA)、丙烯酸丁酯(簡(jiǎn)稱BA)、苯乙烯(簡(jiǎn)稱ST)合成的潤(rùn)滑性聚氯乙烯，金屬剝離性(抗粘性)差；平衡溫度聞。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種潤(rùn)滑性聚氯乙烯加工助劑的制備方法，金屬剝離性好，降低平衡溫度，提高動(dòng)態(tài)熱穩(wěn)定性能。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種潤(rùn)滑性聚氯乙烯加工助劑的制備方法，其特征包括以下步驟(I)共聚單體組合物的制備將70-85重量份的聚乙烯單體和15-30重量份的丙烯酸甲酯單體組成總重量份數(shù)為100的聚合單體組合物；(2)第一段反應(yīng)取25重量份的聚合單體組合物、O. 2-0. 3重量份的表面活性劑、
O.002-0. 3重量份的自由基引發(fā)劑和O. 001-0. 002重量份的分子量調(diào)節(jié)劑，在50-200轉(zhuǎn)/分的攪拌速度下升溫至60-70°C，第一段反應(yīng)開始后，當(dāng)溫度上升時(shí)開啟將溫水降溫，控制反應(yīng)溫度為80-100°C ；(3)第二段反應(yīng)將第一段反應(yīng)后的產(chǎn)物降溫至70-80°C，加入25重量份的乳化齊[J，在50-200轉(zhuǎn)/分的攪拌速度下，進(jìn)行第二段反應(yīng)，反應(yīng)溫度為80-90°C ；(4)第三、四段反應(yīng)用第二段反應(yīng)相同的方式對(duì)第二段反應(yīng)的產(chǎn)物進(jìn)行第三、四段反應(yīng)；(5)干燥過(guò)程將第四段反應(yīng)的產(chǎn)物進(jìn)行干燥，得到產(chǎn)品。
步驟(2)中所述的表面活性劑為十_■燒基苯橫酸納、十_■燒基橫酸納、十_■燒基硫酸鈉或十二烷基硫酸鉀。步驟⑵中所述的自由基引發(fā)劑為過(guò)硫酸鉀或過(guò)硫酸銨。步驟(2)中所述的分子量調(diào)節(jié)劑碳原子數(shù)在12-15之間的叔烷基硫醇。步驟(3)中所述的乳化劑為十二烷基聚硫酸鈉。步驟(5)中所述的干燥過(guò)程進(jìn)口溫度為150_160°C。所述的第一、二、三、四段反應(yīng)時(shí)間均為I小時(shí)。本發(fā)明的有益效果是突破傳統(tǒng)工藝配方，即甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、苯乙烯(ST)合成的方法，采用的新的工藝配方，采用新的合成材料丙烯酸甲酯(MA) 與苯乙烯合成的潤(rùn)滑性加工助劑，具有更加良好的熱金屬剝離性(抗粘性)；減少外潤(rùn)滑劑用量，減少表面析出及遷移；減少磨擦熱，降低平衡溫度，提高動(dòng)態(tài)熱穩(wěn)定性能；降低擠出扭矩等特點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例I其聚合單體組合物為由70Kg的苯乙烯單體、30Kg的丙烯酸甲酯單體組成的總重量份為100的聚合單體組合物；其聚合方法如下取25Kg的聚合單體組合物和O. 25Kg十二烷基苯磺酸鈉、O. 02Kg過(guò)硫酸銨、O. 004Kg叔十二烷基硫醇，在50轉(zhuǎn)/分的攪拌速度下升溫至60°C，進(jìn)行第一段反應(yīng)，當(dāng)溫度上升時(shí)開降溫水降溫，控制反應(yīng)溫度達(dá)到90°C左右時(shí)；當(dāng)一段反應(yīng)完成后，溫度在76°C左右時(shí)，加入二段乳化劑十二烷基聚硫酸鈉25Kg單體，在50轉(zhuǎn)/分的攪拌速度下，進(jìn)行第二段反應(yīng)，反應(yīng)溫度控制在80-90°C，二段反應(yīng)完成后，用同樣的方興反應(yīng)三段、四段，再經(jīng)干燥即得到潤(rùn)滑性聚氯乙烯加工助劑，第一、二、三、四段反應(yīng)時(shí)間均為I小時(shí)，干燥過(guò)程進(jìn)口溫度為155°C。以氯仿為溶劑，在25±0. IV溫度下測(cè)量，該潤(rùn)滑性聚氯乙烯加工助劑的特性粘度為3. 0，以下簡(jiǎn)稱潤(rùn)滑性加工助劑A。實(shí)施例2其聚合單體組合物為由75Kg的苯乙烯單體、25Kg的丙烯酸甲酯單體組成的總重量份為100的聚合單體組合物；其聚合方法如下取25Kg的聚合單體組合物和O. 23Kg十二烷基磺酸鈉、O. 02Kg過(guò)硫酸鉀、O. 002Kg叔十二烷基硫醇，在150轉(zhuǎn)/分的攪拌速度下升溫至65°C，進(jìn)行第一段反應(yīng)，當(dāng)溫度上升時(shí)開降溫水降溫，控制反應(yīng)溫度達(dá)到90°C左右時(shí)；當(dāng)一段反應(yīng)完成后，溫度在76°C左右時(shí)，加入二段乳化劑十二烷基聚硫酸鈉25Kg單體，在150轉(zhuǎn)/分的攪拌速度下，進(jìn)行第二段反應(yīng)，反應(yīng)溫度控制在80-90°C，二段反應(yīng)完成后，用同樣的方興反應(yīng)三段、四段，再經(jīng)干燥即得到潤(rùn)滑性聚氯乙烯加工助劑，第一、二、三、四段反應(yīng)時(shí)間均為I小時(shí)，干燥過(guò)程進(jìn)口溫度為150°C。以氯仿為溶劑，在25±0. 1°C溫度下測(cè)量，該潤(rùn)滑性聚氯乙烯加工助劑的特性粘度為3. 5，以下簡(jiǎn)稱潤(rùn)滑性加工助劑B。實(shí)施例3其聚合單體組合物為由80Kg的苯乙烯單體、20Kg的丙烯酸甲酯單體組成的總重量份為100的聚合單體組合物；其聚合方法如下取25Kg的聚合單體組合物和O. 23Kg十二烷基硫酸鈉、O. 025Kg過(guò)硫酸鉀、O. 0015Kg叔十三烷基硫醇，在200轉(zhuǎn)/分的攪拌速度下升溫至70°C，進(jìn)行第一段反應(yīng)，當(dāng)溫度上升時(shí)開降溫水降溫，控制反應(yīng)溫度達(dá)到90°C左右時(shí)；當(dāng)一段反應(yīng)完成后，溫度在76°C左右時(shí)，加入二段乳化劑十二烷基聚硫酸鈉25Kg單體，在200轉(zhuǎn)/分的攪拌速度下，進(jìn)行第二段反應(yīng)，反應(yīng)溫度控制在80-90°C，二段反應(yīng)完成后，用同樣的方興反應(yīng)三段、四段，再經(jīng)干燥即得到潤(rùn)滑性聚氯乙烯加工助劑，第一、二、三、四段反應(yīng)時(shí)間均為I小時(shí)，干燥過(guò)程進(jìn)口溫度為160°C。以氯仿為溶劑，在25±0. 1°C溫度下測(cè)量，該潤(rùn)滑性聚氯乙烯加工助劑的特性粘度為3. 8，以下簡(jiǎn)稱潤(rùn)滑性加工助劑C。
實(shí)施例4其聚合單體組合物為由85Kg的苯乙烯單體、15Kg的丙烯酸甲酯單體組成的總重量份為100的聚合單體組合物；其聚合方法如下取25Kg的聚合單體組合物和O. 25Kg十二烷基硫酸鈉、O. 025Kg過(guò)硫酸銨、O. OOlKg叔十二烷基硫醇，在70轉(zhuǎn)/分的攪拌速度下升溫至70°C，進(jìn)行第一段反應(yīng)，當(dāng)溫度上升時(shí)開降溫水降溫，控制反應(yīng)溫度達(dá)到90°C左右時(shí)；當(dāng)一段反應(yīng)完成后，溫度在76°C左右時(shí)，加入二段乳化劑十二烷基聚硫酸鈉25Kg單體，在70轉(zhuǎn)/分的攪拌速度下，進(jìn)行第二段反應(yīng)，反應(yīng)溫度控制在80-90°C，二段反應(yīng)完成后，用同樣的方興反應(yīng)三段、四段，再經(jīng)干燥即得到潤(rùn)滑性聚氯乙烯加工助劑，第一、二、三、四段反應(yīng)時(shí)間均為I小時(shí)，干燥過(guò)程進(jìn)口溫度為150°C。以氯仿為溶劑，在25±0. 1°C溫度下測(cè)量，該潤(rùn)滑性聚氯乙烯加工助劑的特性粘度為4. 0，以下簡(jiǎn)稱潤(rùn)滑性加工助劑D。(一 )、關(guān)于金屬剝離性的對(duì)比實(shí)驗(yàn)將潤(rùn)滑性加工助劑A、B、C、D與兩種市售聚氯乙烯潤(rùn)滑加工助劑ACR-1#和ACR-2#，分別在PVC結(jié)皮發(fā)泡板生產(chǎn)線上進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)的工藝條件機(jī)筒一區(qū)溫度180°C、機(jī)筒二區(qū)溫度170°C、機(jī)筒三區(qū)溫度165°C、機(jī)筒四區(qū)溫度170°C、機(jī)頭一區(qū)160°C、機(jī)頭二區(qū)160°C、機(jī)頭三區(qū)155°C、機(jī)頭四區(qū)155°C、機(jī)頭五區(qū)150°C、機(jī)頭六區(qū)150°C、機(jī)頭七區(qū)155°C、機(jī)頭八區(qū)155°C、機(jī)頭九區(qū)160°C、機(jī)頭十區(qū)160°C、螺桿溫度110°C。實(shí)驗(yàn)配方PVC 75Kg ;發(fā)泡調(diào)節(jié)劑=IOKg ;碳酸鈣40Kg ;穩(wěn)定劑2. 5Kg ;黃發(fā)泡劑:500g ;白發(fā)泡劑150g ;硬脂酸300g ;剝離劑(9696) 400g ;氧化聚乙烯(PE)蠟200g ；回料30Kg ;內(nèi)潤(rùn)滑劑(60) 600g ;潤(rùn)滑性加工助劑1. 5Kg。計(jì)算從機(jī)筒到模具出料的時(shí)間，時(shí)間以分鐘為單位。表I :金屬剝離性實(shí)驗(yàn)
結(jié)果(分鐘)
潤(rùn)滑性加工助劑A 7潤(rùn)滑性加工助劑B 8
權(quán)利要求
1.一種潤(rùn)滑性聚氯乙烯加工助劑的制備方法，其特征包括以下步驟 (1)共聚單體組合物的制備將70-85重量份的聚乙烯單體和15-30重量份的丙烯酸甲酯單體組成總重量份數(shù)為100的聚合單體組合物； (2)第一段反應(yīng)取25重量份的聚合單體組合物、O.2-0. 3重量份的表面活性劑、·O.002-0. 3重量份的自由基引發(fā)劑和O. 001-0. 002重量份的分子量調(diào)節(jié)劑，在50-200轉(zhuǎn)/分的攪拌速度下升溫至60-70°C，第一段反應(yīng)開始后，當(dāng)溫度上升時(shí)開啟將溫水降溫，控制反應(yīng)溫度為80-100°C ； (3)第二段反應(yīng)將第一段反應(yīng)后的產(chǎn)物降溫至70-80°C，加入25重量份的乳化劑，在50-200轉(zhuǎn)/分的攪拌速度下，進(jìn)行第二段反應(yīng)，反應(yīng)溫度為80-90°C ； (4)第三、四段反應(yīng)用第二段反應(yīng)相同的方式對(duì)第二段反應(yīng)的產(chǎn)物進(jìn)行第三、四段反應(yīng)； (5)干燥過(guò)程將第四段反應(yīng)的產(chǎn)物進(jìn)行干燥，得到產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的潤(rùn)滑性聚氯乙烯加工助劑的制備方法，其特征在于步驟(2)中所述的表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉或十二烷基硫酸鉀。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的潤(rùn)滑性聚氯乙烯加工助劑的制備方法，其特征在于步驟(2)中所述的自由基引發(fā)劑為過(guò)硫酸鉀或過(guò)硫酸銨。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的潤(rùn)滑性聚氯乙烯加工助劑的制備方法，其特征在于步驟(2)中所述的分子量調(diào)節(jié)劑碳原子數(shù)在12-15之間的叔烷基硫醇。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的潤(rùn)滑性聚氯乙烯加工助劑的制備方法，其特征在于步驟(3)中所述的乳化劑為十二烷基聚硫酸鈉。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的潤(rùn)滑性聚氯乙烯加工助劑的制備方法，其特征在于步驟(5)中所述的干燥過(guò)程進(jìn)口溫度為150-160°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的潤(rùn)滑性聚氯乙烯加工助劑的制備方法，其特征在于所述的第一、二、三、四段反應(yīng)時(shí)間均為I小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種潤(rùn)滑性聚氯乙烯加工助劑的制備方法，其特征包括以下步驟將70-85重量份的聚乙烯單體和15-30重量份的丙烯酸甲酯單體組成總重量份數(shù)為100的聚合單體組合物；取聚合單體組合物、表面活性劑、自由基引發(fā)劑和分子量調(diào)節(jié)劑，在攪拌下升溫，第一段反應(yīng)開始后，將第一段反應(yīng)后的產(chǎn)物降溫，加入乳化劑，在攪拌狀態(tài)下，進(jìn)行第二段反應(yīng)；用第二段反應(yīng)相同的方式對(duì)第二段反應(yīng)的產(chǎn)物進(jìn)行第三、四段反應(yīng)；將第四段反應(yīng)的產(chǎn)物進(jìn)行干燥，得產(chǎn)品。采用的新的工藝配方，具有更加良好的熱金屬剝離性；減少外潤(rùn)滑劑用量，減少表面析出及遷移；減少磨擦熱，降低平衡溫度，提高動(dòng)態(tài)熱穩(wěn)定性能。
文檔編號(hào)C08L27/06GK102718909SQ20111008002
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2011年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月31日
發(fā)明者任愛平 申請(qǐng)人:山東世拓高分子材料股份有限公司