专利名称：Pvc用加工助剂的合成方法
技术领域：
本发明涉及一种塑料改性用合成高分子材料技术，尤其是涉及一种能够促
进塑化、改善塑料流动性和提高表面光泽度的PVC用加工助剂的合成方法。
背景技术：
在PVC加工方面，为提高生产效率，多采用加入能够促进塑化、改善塑料 流动性的加工助剂以便于生产加工。目前国内专利公开了一些PVC用加工助剂，
如高粘度丙烯酸酯聚合物，但是上述技术在实际应用时，多存在着不能够实施 或生产不易进行等问题，如聚合反应时因存在氧的阻聚，造成聚合速度慢甚至
无法聚合；或是对乳化剂及引发剂用量没有进行详细描述，也没有介绍如何聚
合以获得不同粘度的加工助剂等，这些都导致了上述公开技术实施不便，聚合
效率低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题提供了一种能够克服上述技术不足、提高聚合
效率且便于生产实施的PVC用加工助剂的合成方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是 一种PVC用加工助剂的合成
方法，该合成方法采用乳液聚合工艺，为将含不饱合双键的单体、分散介质水
和乳化剂混合后，加入引发剂聚合反应的方式合成特性粘度为1一13的PVC用
加工助剂；其中水和单体质量比为1: 0.4—1: 1,乳化剂为单体质量的1.5%
一2%，乳化剂过高或过低都会影响合成材料的性能，乳化剂可以釆用十二烷基 硫酸钠、十二烷基磺酸钠或十二烷基苯磺酸钠等，引发剂为单体质量的0.03% 一O. 1%，聚合温度《90'C，优选的采用15—6(TC。且在聚合前向反应体系通入 充足的氮气，以消除氧的阻聚作用，便于聚合，水采用去离子软化水。
聚合引发体系采用的引发剂可为水溶性引发剂如过硫酸铵、或过硫酸钾或 过硫酸钠等；聚合还可采用氧化还原引发体系，引发剂可采用过硫酸铵一焦亚硫酸钠或 过硫酸铵一甲醛合次硫酸钠，且氧化剂与还原剂质量比采用1: 0.5 — 1: 1。
使用的单体可以采用丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯和丙烯腈中的一种 或一种以上。
由于合成助剂的特性粘度受到单体的加料方式、聚合温度以及引发剂用量 的影响，所以可以通过对加料方式、聚合温度及引发剂的用量三方面的联合控
制调节，来获得所需特性粘度的PVC用加工助剂，如可以在聚合温度低且一次
投入全部单体料，而引发剂用量在万分之三可获得粘度高的加工助剂，而在相 反情况下获得粘度低的加工助剂。考虑上述因素，单体采用一次性或分两次或
分三次投入方式进行聚合，如单体采用一次投入方式进行聚合，聚合温度15— 20°C，引发剂为单体质量的0.03%—0.05%，合成的PVC用加工助剂特性粘度大 于12;而单体采用分三次投入方式进行聚合，聚合温度65 — 7(TC，引发剂为单 体质量的0. 08%—0. 1%，合成的PVC用加工助剂特性粘度则小于2. 5。
本发明合成的PVC用加工助剂的特性粘度检测标准
一、 仪器
a) 00.55mm的乌氏粘度计；
b) SYN 265A运动粘度测定器；
c) 100ml移液管一只
d) 秒表一只；
e) 25ml溶量瓶一只。
二、 试剂和溶液 三氯甲烷(分析纯)
先将待测定好的样品放入6(TC烘箱中烘12小时，冷却后，用万分之一的天 秤准确称量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小时，待全部溶解后，用三氯甲烷稀释至刻度，摇匀后待测定，用乌氏粘度计在运动粘度测定器内测定其粘度(温度设定为25土o. rc)，同时测
定空白三氯甲垸的粘度。
四、计算方法 _
rir = t/t0 risp二nr - 1 n 二V2(nsp -lnr|r)/C
式中t是溶液流经毛细管的时间，t0是溶剂流经同一毛细管的时间，C
是溶液的浓度(g/100ml), i]r是相对粘度，iisp是增比粘度，il是特性粘度。
本发明PVC用加工助剂的合成方法，通过详细的介绍PVC用加工助剂的合
成工艺，对乳化剂及引发剂使用进行详细描述，同时也对获得不同粘度的PVC
用加工助剂工艺进行了限定，使得本发明便于实施，聚合效率高，能够方便的
合成在PVC加工中具有促进塑化，改善塑料流动性，提高表面光泽度等优点的
PVC用加工助剂。
具体实施例方式
下面结合具体实施方式
，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于
说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的 内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例一
用料甲基丙烯酸甲酯 70克
丙烯酸丁酯 30克
去离子水 150克
十二烷基硫酸钠 1. 5克
过硫酸铵 0. 05克
将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、去离子水和十二烷基硫酸钠一次性投入 500毫升的四口烧瓶中，搅拌升温到45i:，通入充足的氮气，加入全部的过硫 酸铵并继续氮气保护，温度控制在45'C — 5(TC之间，聚合50小时，测得转化 率大于98%,放料破乳后在温度5(TC下干燥，得粘度为10.2的PVC加工助剂。
5用料甲基丙烯酸甲酯 70克
丙烯酸丁酯 20克
苯乙烯 10克
去离子水 150克
十二烷基硫酸钠 2克
过硫酸铵 0. 1克
将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、去离子水和十二烷基硫酸钠一 次性投入500毫升的四口烧瓶中，搅拌升温到55'C，通入充足的氮气，加入全 部的过硫酸铵并继续氮气保护，温度控制在55。C一6CTC之间，聚合50小时， 测得转化率大于98%，放料破乳后在温度5(TC下干燥，得粘度为9的PVC加工 助剂。
实施例三
用料苯乙烯 75克
丙烯晴 25克
去离子水 150克
十二垸基硫酸钠1. 5克 过硫酸铵 0. 05克
将苯乙烯、丙烯晴、去离子水和十二烷基硫酸钠一次性投入500毫升的四 口烧瓶中，搅拌升温到4(TC，通入充足的氮气，加入全部的过硫酸铵并继续氮 气保护，温度控制在4(TC一45'C之间，聚合50小时，测得转化率大于98%，放 料破乳后在温度5(TC下干燥，得粘度为9. 4的PVC加工助剂。 实施例四
用料 甲基丙烯酸甲酯 70克
丙烯酸丁酯 30克
去离子水 150克十二烷基硫酸钠 1. 5克 过硫酸铵 0. 05克
甲醛合次硫酸钠 0.03克 将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、去离子水和十二烷基硫酸钠一次性投入 500毫升的四口烧瓶中，搅拌升温到45"C，通入充足的氮气，加入全部的过硫 酸铵及甲醛合次硫酸钠并继续氮气保护，温度控制在45-C — 50。C之间，聚合50 小时，测得转化率大于98%，放料破乳后在温度5(TC下干燥，得粘度为7.2的 PVC加工助剂。 实施例五
用料 甲基丙烯酸甲酯70克 丙烯酸丁酯 30克 去离子水 150克
十二烷基硫酸钠1.5克 过硫酸铵 0. 05克
甲醛合次硫酸钠0.03克 将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、去离子水和十二垸基硫酸钠一次性投入 500毫升的四口烧瓶中，搅拌升温到15'C，通入充足的氮气，加入全部的过硫 酸铵及甲醛合次硫酸钠并继续氮气保护，温度控制在15X: — 2(TC之间，聚合50 小时，测得转化率大于98%，放料破乳后在温度5(TC下干燥，得粘度为12.2 的PVC加工助剂。 实施例六
用料甲基丙烯酸甲酯70克 丙烯酸丁酯 30克
去离子水 150克
十二烷基硫酸钠1.5克 过硫酸铵 0. 05克甲醛合次硫酸钠0.03克
将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、去离子水和十二烷基硫酸钠一次性投入 500毫升的四口烧瓶中，搅拌升温到25-C，通入充足的氮气，加入全部的过硫 酸铵及甲醛合次硫酸钠并继续氮气保护，温度控制在25-C — 3(TC之间，聚合50 小时，测得转化率大于98%，放料破乳后在温度5(TC下干燥，得粘度为10.8 的PVC加工助剂。
实施例七
用料甲基丙烯酸甲酯70克
丙烯酸丁酯 30克
去离子水 150克
十二烷基硫酸钠1. 5克 过硫酸铵 0. 05克
甲醛合次硫酸钠 0.05克 将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、去离子水和十二烷基硫酸钠一次性投入 500毫升的四口烧瓶中，搅拌升温到65。C，通入充足的氮气，加入全部的过硫 酸铵及甲醛合次硫酸钠并继续氮气保护，温度控制在65'C—8(TC之间，聚合4 小时，测得转化率大于98%，放料破乳后在温度5(TC下干燥，得粘度为3.2的 PVC加工助剂。 实施例八
用料 甲基丙烯酸甲酯70克
丙烯酸丁酯30克 去离子水 150克
十二烷基硫酸钠1.5克 过硫酸铵 0. 05克
甲醛合次硫酸钠0.03克 将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、去离子水和十二烷基硫酸钠平均分三份，先将三分之一的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、去离子水和十二烷基硫酸钠投
入500毫升的四口烧瓶中，搅拌升温到65。C，通入充足的氮气，加入全部的过 硫酸铵及甲醛合次硫酸钠并继续氮气保护，温度控制在65"C—7(TC之间，隔一 小时后再加入三分之一，再隔一小时加入剩余料后聚合4小时，测得转化率大 于98%，放料破乳后在温度5CTC下干燥，得粘度为2. 3的PVC加工助剂。 实施例九
用料甲基丙烯酸甲酯70克 丙烯酸丁酯 30克
去离子水 200克
十二烷基硫酸钠 1.5克 过硫酸铵 0. 05克
甲醛合次硫酸钠 0.03克 将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、去离子水和十二烷基硫酸钠平均分成三 份，先将三分之一的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、去离子水和十二垸基硫酸 钠投入500毫升的四口烧瓶中，搅拌升温到45'C，通入充足的氮气，加入全部 的过硫酸铵及甲醛合次硫酸钠并继续氮气保护，温度控制45"C—5(TC之间，隔 一小时后再加入三分之一，再隔一小时加入剩余全部料后聚合4小时，测得转 化率大于98%，放料破乳后在温度5(TC下干燥，得粘度为6. 9的PVC加工助剂。 实施例十
用料 甲基丙烯酸甲酯 70克
丙烯酸丁酯 30克
去离子水 100克
十二烷基硫酸钠1. 5克 过硫酸铵 0. 05克
甲醛合次硫酸钠0. 03克 将甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、去离子水和十二垸基硫酸钠分三份，先将三分之一的甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、去离子水和十二垸基硫酸钠投入
500毫升的四口烧瓶中，搅拌升温到15"C，通入充足的氮气，加入全部的过硫
酸铵及甲醛合次硫酸钠并继续氮气保护，温度控制在i5x:—2(rc之间，隔一小
时后再加入三分之一，再隔一小时加入剩余全部料后聚合20小时，测得转化率 大于98%，放料破乳后在温度50'C下干燥，得粘度为10. 8的PVC加工助剂。
权利要求
1、一种PVC用加工助剂的合成方法，其特征在于该合成方法采用乳液聚合工艺，为将含不饱合双键的单体、分散介质水和乳化剂混合后，加入引发剂聚合反应的方式合成特性粘度为1-13的PVC用加工助剂；其中水与单体质量比为1∶0.4-1∶1，乳化剂为单体质量的1.5％-2％，引发剂为单体质量的0.03％-0.1％，聚合温度≤90℃。
2、 如权利要求1所述的PVC用加工助剂的合成方法，其特征在于引发剂为水溶性弓I发剂过硫酸铵或过硫酸钾或过硫酸钠。
3、 如权利要求1所述的PVC用加工助剂的合成方法，其特征在于聚合 采用氧化还原引发体系，引发剂为过硫酸铵一焦亚硫酸钠或过硫酸铵一甲醛合 次硫酸钠。
4、 如权利要求3所述的PVC用加工助剂的合成方法，其特征在于氧化 剂与还原剂质量比为l: 0.5 — 1: 1。
5、 如权利要求1所述的PVC用加工助剂的合成方法，其特征在于所述 含不饱合双键的单体为丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯和丙烯腈中的一种或 一种以上。
6、 如权利要求1所述的PVC用加工助剂的合成方法，其特征在于所述 单体采用一次或分两次或分三次投入方式进行聚合。
7、 如权利要求6所述的PVC用加工助剂的合成方法，其特征在于所述 单体采用一次投入方式进行聚合，聚合温度15—2(TC，引发剂为单体质量的 0. 03%—0. 05%，合成的PVC用加工助剂特性粘度大于12。
8、 如权利要求6所述的PVC用加工助剂的合成方法，其特征在于所述 单体采用分三次投入方式进行聚合，聚合温度65—70。C，引发剂为单体质量的 0. 08%—0. 1%,合成的PVC用加工助剂特性粘度小于2. 5。
9、 如权利要求1至8中任一项所述的PVC用加工助剂的合成方法，其特 征在于聚合前通入氮气，且水采用去离子软化水。
全文摘要
本发明公开了一种PVC用加工助剂的合成方法，该合成方法采用乳液聚合工艺，为将含不饱合双键的单体、分散介质水和乳化剂混合后，加入引发剂聚合反应的方式合成特性粘度为1-13的PVC用加工助剂；水和单体质量比为1∶0.4-1∶1，乳化剂为单体质量含量的1.5％-2％，引发剂为单体质量的0.03％-0.1％，聚合温度≤90℃。本发明的合成方法，便于实施，聚合效率高，能够方便的合成在PVC加工中具有促进塑化，改善塑料流动性，提高表面光泽度等优点的PVC用加工助剂。
文档编号C08F20/12GK101514236SQ20091001966
公开日2009年8月26日 申请日期2009年3月5日 优先权日2009年3月5日
发明者勇 郑 申请人:勇 郑