專利名稱：納米改性聚氯乙烯樹脂及其合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明適用于氯乙烯的均聚物或共聚物，尤其涉及一種納米改性聚氯乙烯樹脂及其合成方法。
背景技術(shù)：
聚氯乙烯材料在世界范圍內(nèi)是僅次于聚乙烯的塑料之一，聚氯乙烯材料用于電纜料的比例占總用量的5-10％，電纜料要求聚氯乙烯原料有較好的阻燃性。近年來(lái)，我國(guó)的一些企業(yè)及研究單位通過(guò)添加納米Mg(OH)2對(duì)聚氯乙烯進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，取得了良好的效果。隨著納米新技術(shù)的發(fā)展，納米級(jí)Mg(OH)2對(duì)聚氯乙烯塑料的補(bǔ)強(qiáng)效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于普通的Mg(OH)2粉體。納米Mg(OH)2已被應(yīng)用于塑料加工中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是利用納米Mg(OH)2為原料，提供一種納米改性聚氯乙烯樹脂及其合成方法。要使納米Mg(OH)2與氯乙烯實(shí)現(xiàn)原位聚合，面臨幾個(gè)重大技術(shù)難題，一是固態(tài)納米Mg(OH)2由于具有高的表面能，多成團(tuán)聚體形式存在，很難分散；二是納米Mg(OH)2為改善顆粒團(tuán)聚，進(jìn)行表面改性，采用0.5-2％的硬脂酸處理，處理后的納米Mg(OH)2表面呈強(qiáng)憎水性，與氯乙烯的水相懸浮體系無(wú)法相容。
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采取下列措施(1)、首先將無(wú)離子水和表面活性劑按一定比例配合，在50-90℃攪拌至全部溶解后，加入納米Mg(OH)2并保持溫度30-50分鐘，降溫至常溫，然后加入十二烷基硫酸鈉和分散劑，組合后得到本發(fā)明所需的分散液。
(2)、用高速乳化均質(zhì)機(jī)或用超聲波作用于以上所得分散液，維持1-2小時(shí)，得到穩(wěn)定的納米微乳化分散液。
(3)、將以上納米微乳化分散液與氯乙烯單體按一定的比例加入懸浮聚合反應(yīng)體系，經(jīng)聚合反應(yīng)后即可得到本發(fā)明樹脂。
以上所述制備高分子分散液所需原料及其重量百分比為無(wú)離子水50-80％表面活性劑1-5％納米Mg(OH)210-40％十二烷基硫酸鈉0.1-2％分散劑0.5-5％其中表面活性劑可為硬脂酸或十六醇，其中分散劑可為聚乙烯醇或羥丙基甲基纖維素。
以上所述納米微乳化分散液與氯乙烯單體的重量比為5-60％。
本發(fā)明將一種納米級(jí)Mg(OH)2的水基微乳化體系，在反應(yīng)釜中成功地實(shí)現(xiàn)了與氯乙烯的原位聚合，得到了一種高分子基納米復(fù)合材料，即本發(fā)明納米改性聚氯乙烯樹脂，用這種新材料加工成電纜材料，使其在各方面的性能均有所提高。
本發(fā)明通過(guò)微乳化技術(shù)，在反應(yīng)器中通過(guò)超聲波作用或乳化機(jī)，使納米Mg(OH)2的團(tuán)聚體分散呈單個(gè)納米顆粒，由于分散劑及表面活性劑的多重保護(hù)，使體系表現(xiàn)出熱力學(xué)穩(wěn)定狀態(tài)，這種微乳液十分容易加入到聚氯乙烯的懸浮分散相中，反應(yīng)后的成品樹脂中納米Mg(OH)2呈良好分散，通過(guò)電鏡可以證明納米Mg(OH)2在樹脂中的分散情況。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明按以下步驟實(shí)施，實(shí)施例1在容器中加入無(wú)離子水1.8kg，加入0.14kg硬脂酸，升溫到50-90℃攪拌至全部溶解，再加入0.35kg納米Mg(OH)2后保持溫度30-50分鐘，降至常溫后加入0.07kg十二烷基硫酸鈉和0.17kg聚乙烯醇溶液。用高速乳化均質(zhì)機(jī)或用超聲波作用于容器內(nèi)的物料，維持1-2小時(shí)，得到微乳化分散液。
將以上微乳化分散液直接按氯乙烯單體重量的5％加入聚合反應(yīng)釜，進(jìn)行聚合反應(yīng)，干燥后即得到本發(fā)明樹脂。
實(shí)施例2在容器中加入無(wú)離子水2.5kg，加入0.17kg十六醇，升溫到50-90℃攪拌至全部溶解，再加入1.25kg納米Mg(OH)2后保持溫度30-50分鐘，降至常溫后加入0.05kg十二烷基硫酸鈉和0.13kg聚乙烯醇溶液。用高速乳化均質(zhì)機(jī)或用超聲波作用于容器內(nèi)的物料，維持1-2小時(shí)，得到微乳化分散液。
將以上微乳化分散液直接按氯乙烯單體重量的30％加入聚合反應(yīng)釜，進(jìn)行聚合反應(yīng)，干燥后即得到本發(fā)明樹脂。
實(shí)施例3在容器中加入無(wú)離子水4.2kg，加入0.24kg硬脂酸，升溫到50-90℃攪拌至全部溶解，再加入1.2kg納米Mg(OH)2后保持溫度30-50分鐘，降至常溫后加入0.09kg十二烷基硫酸鈉和0.25kg羥丙基甲基纖維素溶液。用高速乳化均質(zhì)機(jī)或用超聲波作用于容器內(nèi)的物料，維持1-2小時(shí)，得到微乳化分散液。
將以上微乳化分散液直接按氯乙烯單體重量的60％加入聚合反應(yīng)釜，進(jìn)行聚合反應(yīng)，干燥后即得到本發(fā)明樹脂。
將本發(fā)明樹脂按GB5761-93檢測(cè)，≥200目的占90％以上，吸油率為35％，表觀密度0.45g/ml。
權(quán)利要求
1.一種納米改性聚氯乙烯樹脂及其合成方法，是無(wú)離子水和表面活性劑攪拌溶解后加入納米Mg(OH)2，降溫至常溫后加入十二烷基硫酸鈉和分散劑，經(jīng)超聲波作用后，再與氯乙烯單體一起進(jìn)行懸浮聚合反應(yīng)，其特征在于所述無(wú)離子水和表面活性劑比例配合，在50-90℃攪拌至全部溶解后，加入納米Mg(OH)2并保持溫度30-50分鐘，降溫至常溫，然后加入十二烷基硫酸鈉和分散劑，將以上所得溶液用超聲波作用并維持1-2小時(shí)后，與氯乙烯單體一起進(jìn)行懸浮聚合反應(yīng)，干燥后即得到本發(fā)明樹脂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述納米改性聚氯乙烯樹脂及其合成方法，其特征在于所述無(wú)離子水、表面活性劑、納米Mg(OH)2、十二烷基硫酸鈉和分散劑按以下重量比配合無(wú)離子水50-80％表面活性劑1-5％納米Mg(OH)210-40％十二烷基硫酸鈉0.1-2％分散劑0.5-5％所述納米微乳化分散液與氯乙烯單體的重量比為5-60％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述納米改性聚氯乙烯樹脂及其合成方法，其特征在于所述表面活性劑可為硬脂酸、十六醇。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述納米改性聚氯乙烯樹脂及其合成方法，其特征在于所述分散劑可為聚乙烯醇、羥丙基甲基纖維素。
全文摘要
一種納米改性聚氯乙烯樹脂及其合成方法，適用于氯乙烯的均聚物或共聚物，尤其涉及一種納米改性聚氯乙烯樹脂及其合成方法。本發(fā)明通過(guò)微乳化技術(shù)，在反應(yīng)器中通過(guò)超聲波作用或乳化機(jī)，使納米Mg(OH)
文檔編號(hào)C08F2/12GK1978471SQ20051012225
公開日2007年6月13日 申請(qǐng)日期2005年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月9日
發(fā)明者張東洲 申請(qǐng)人:天津渤天化工有限責(zé)任公司