论文部分内容阅读
向聚氯乙烯(PVC)添加小分子增塑剂是制备软质PVC的主要方法,但是小分子增塑剂易渗出和迁移,使制品变硬。采用长烷链丙烯酸酯类单体与氯乙烯(VC)共聚,不仅可通过内增塑作用而降低小分子增塑剂的用量,而且可以提高小分子增塑剂与改性PVC的相容性,改善树脂加工性能。此外,在PVC中引入丙烯酸酯链节或聚丙烯酸酯还可提高硬质PVC制品的抗冲强度,因此,VC与丙烯酸酯共聚已成为PVC改性的重要方法。本文以丙烯酸-2-乙基己酯(EHA)为改性单体,合成内增塑型VC-EHA共聚树脂和抗冲型聚丙烯酸-2-乙基己酯/VC接枝共聚树脂,研究共聚方式、加料方式和EHA用量等对改性PVC树脂颗粒特性、加工和制品力学性能的影响,以期为工业化试验提供基础。采用聚合过程中连续滴加活泼单体EHA的VC/EHA悬浮共聚方法,制备化学组成均匀的VC-EHA无规共聚树脂,研究了EHA投料量对VC/EHA共聚合动力学、颗粒特性等的影响。发现随着EHA加入量增加,聚合速率略有降低,共聚反应体系压降滞后。随着EHA含量增加,共聚树脂孔隙率和增塑剂吸收量降低。通过对共聚树脂颗粒内部的扫描电镜观察,发现随EHA含量增加,初级粒子聚集程度增加,聚集体之间的内部孔隙被逐渐填充。为了改善共聚树脂颗粒特性,采用聚合过程连续添加乳化EHA的方法,得到颗粒形态较为规整、初级粒子聚集程度降低的共聚树脂。当EHA含量为5.74%时,采用滴加乳化EHA得到的共聚树脂的增塑剂吸收量比滴加纯EHA得到的共聚树脂高6g/100g树脂左右。随着EHA含量的增加,共聚树脂的玻璃化温度逐渐降低。对硬质VC-EHA共聚物和邻苯二甲酸二异辛酯(DOP)增塑VC-EHA共聚物的加工和力学性能进行了研究。发现随着EHA含量增加,VC-EHA无规共聚树脂的加工平衡扭矩减小,塑化时间缩短。硬质和增塑VC-EHA共聚物的硬度均随EHA含量的增加而降低。根据VC-EHA共聚物中EHA含量扣除相应DOP用量后的增塑VC-EHA共聚物的硬度亦随EHA含量增加而略有下降,说明共聚进入分子链的EHA具有比DOP更好的增塑效果。硬质和增塑VC-EHA共聚物的拉伸强度随EHA含量增加而降低,硬质材料的抗冲强度随EHA含量增加略有提高。将合成的聚丙烯酸-2-乙基己酯(PEHA)胶乳加入VC悬浮聚合体系,采用PEHA/VC悬浮接枝共聚和PHEA/VC悬浮接枝共聚中同时添加乳化EHA单体的方法制备改性PVC树脂。发现PEHA乳液的加入对VC悬浮共聚成粒过程有较大影响,增加分散剂用量可以保证悬浮接枝共聚的稳定性,获得颗粒特性良好的改性PVC树脂。随着PEHA含量的增加,VC接枝率和接枝效率增大。比较无规共聚和接枝共聚改性PVC的力学性能发现,在相同EHA含量下,PEHA-g-VC/EHA共聚物具有比VC/EHA无规共聚物和PEHA-g-VC接枝共聚物更高的抗冲强度。