)丙烯酸酯类聚合物 (ACR)是常用
的PVC改性剂之一,根据结构和改性目的不同可以分为两类:一
类是高分子量的丙烯酸丁酯 (约5%,质量分数)/甲基丙烯酸酯
(BA/MMA)无规共聚物,用于改进 PVC的加工性能,为 ACR
加工助剂;另一类是以交联聚丙烯酸丁酯 (PBA)为核、PMMA
为壳的核壳型聚合物,主要改进PVC的抗冲性能,为 ACR抗冲
改性剂。当ACR抗冲改性剂与PVC共混时,壳层与PVC相容,交
联PBA形成橡胶分散相,分散相弹性较高,能吸收能量,从而提高
PVC材料的抗冲击性能。用 ACR改进PVC抗冲性能,可以采用物
第4章 聚氯乙烯的改性及应用 211
理共混和接枝共聚两种方法,由于接枝共聚能使部分 ACR与PVC
以化学键连接,并由接枝共聚物起相容剂的作用,改性效果较好。
ACR犵VC聚合方可采用乳液聚合或悬浮聚合方法。其中悬
浮聚合是制备 ACR犵VC共聚树脂的主要方法,又可分为两种方
法:—种是以破乳后 ACR粒子与 VC悬浮接枝共聚;另一种是直
接加入 ACR胶乳,与 VC悬浮接枝共聚。
在5L高压反应釜中以十二烷基苯磺酸钠为乳化剂、过硫酸钾为
引发剂、二甲基丙烯酸乙二醇酯 (EGDMA)为交联剂,在70℃下间
歇法合成交联PBA胶乳。然后补加过硫酸钾水溶液,在70℃下连续
滴加 MMA单体 (滴加速度2g/min左右)进行聚合,MMA单体滴
加完毕后继续反应1h,得到ACR胶乳。然后,在5L高压反应釜中,
以聚 乙 烯 醇 (PVA,KH20)和 羟 丙 基 甲 基 纤 维 素 (HPMC,
65SH50)为分散剂、偶氮二异丁腈 (AIBN)为引发剂、硫化钠为水
相阻聚剂、碳酸氢钠为pH值调节剂,进行 VC均聚和 ACR胶乳存
在下的VC接枝共聚,聚合温度控制在 (62±0.5)℃。
ACR犵VC共聚树脂是以ACR分子为主链、PVC为支链的聚合
物,但体系中同时存在未参加接枝反应的 ACR和 VC均聚物,因此
实际上是ACR与VC的接枝物、ACR和VC均聚物的共混物。ACR
犵VC共聚树脂的结构可以从以下几个方面考虑:ACR的结构、组成
和含量、接枝率、支链PVC和均聚PVC的平均分子量。
与PVC均聚物和PVC/ACR共混物相比,ACR犵VC共聚物
具有许多性能优点:接枝共聚物的流变性能比纯PVC好,塑化时
间短、熔融温度低,有利于加工和提高制品质量。接枝共聚物的冲
击强度不仅远大于均聚PVC,而且在 ACR含量相同条件下,优于
PVC/ACR共混物,随着共聚物中 ACR含量的增加,冲击强度提
高;ACR犵VC共聚物的拉伸强度略低于均聚PVC,断裂伸长率
则较大。此外,ACR犵VC共聚树脂的耐候性较好。
ACR犵VC共聚物可采用类似PVC的加工配方和加工技术。
由于 ACR不仅有抗冲改性作用,而且还有改进加工性能的作用,
因此,ACR犵VC共聚物的加工性能优于纯PVC,塑化时间较短、
熔体强度较高,注塑、吹塑、挤出加工性能和发泡成型性均较好。