氯化聚氯乙烯树脂组合物的制备方法与流程

相关申请的交叉引用本申请基于分别于2022年3月31日和2023年3月28日提交的韩国专利申请第10-2022-0040467号和第10-2023-0040572号，并要求其优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。本发明涉及一种制备具有优异加工色泽和热稳定性的氯化聚氯乙烯树脂组合物的方法。

背景技术：

1、与现有的聚氯乙烯树脂(pvc)相比，氯化聚氯乙烯树脂(cpvc)因为其氯含量高而具有优异的耐热性以及优异的机械性能和耐化学性，其可用于冷热水管、工业管、喷淋管、粘合剂等多种应用。

2、这种cpvc是通过pvc的氯化生产的，在这个过程中，还会额外产生hcl。cpvc中的高氯含量使聚合物变硬，提高了加工温度，并使hcl容易从聚合物链中释放出来。此外，当生成的hcl和释放的hcl留在聚合物中时，它们充当现有聚合物链的催化剂，并产生解链反应，导致额外的hcl释放。结果，cpvc的静态热稳定性和加工色泽(或白度指数)恶化。

3、为了防止和减少这种现象，人们对pvc氯化反应后去除hcl的中和和洗涤过程进行了许多研究。具体而言，已经提出了一种使用中和剂，例如nahco3(碳酸氢钠，以下简称sb)、na2co3(碳酸钠，以下简称sc)、hoc(coona)(ch2cooh)2(柠檬酸钠)等，去除hcl的方法。然而，当中和剂不足时，hcl不能完全被去除并残留下来，而当过量使用中和剂时，会出现中和剂残留的问题，使在加工过程中加工制品的表面不光滑，并降低长期加工性能。此外，通过使用中和剂来提高cpvc的热稳定性存在局限性。

4、此外，作为提高cpvc热稳定性的一种方法，提出了一种在加工和共混过程中引入热稳定剂的方法，这是提高热稳定性的最有效方法。然而，由于每家加工公司都按照自己的配方进行加工，因此不容易改变加工和共混。此外，由于加工和共混通常是通过干混进行的，因此难以均匀分散。此外，当添加过量的热稳定剂时，存在cpvc的加工色泽劣化的问题。

5、因此，需要进一步研究一种能够提高cpvc加工色泽和热稳定性的方法。

技术实现思路

1、技术问题

2、本发明提供了一种制备具有优异加工色泽(或白度指数)和热稳定性的氯化聚氯乙烯树脂组合物的方法。

3、本发明还提供了一种通过该制备方法制备的氯化聚氯乙烯树脂组合物，以及包含该组合物的氯化聚氯乙烯树脂混炼胶。

4、技术方案

5、根据本发明，提供了一种制备氯化聚氯乙烯树脂组合物的方法，该方法包括以下步骤：通过将氯气引入到其中基于氯乙烯的聚合物分散在水性溶剂中的悬浮液中并进行氯化反应来制备包含氯化聚氯乙烯树脂的浆料；通过将中和剂引入到所述包含氯化聚氯乙烯树脂的浆料中并进行中和反应来制备包含中和的氯化聚氯乙烯树脂的浆料；以及将热稳定剂引入到所述包含中和的氯化聚氯乙烯树脂的浆料中并混合，其中所述热稳定剂包括羧酸烷基锡、硫醇烷基锡或它们的混合物。

6、根据本发明，还提供了一种通过上述制备方法制备的氯化聚氯乙烯树脂组合物。

7、根据本发明，还提供了一种氯化聚氯乙烯树脂混炼胶，其包括所述氯化聚氯乙烯树脂组合物；以及一种或多种选自抗冲改性剂、热稳定剂、填料、加工助剂、颜料和润滑剂的添加剂。

8、有益效果

9、由于热稳定剂的均匀分散，通过本发明的制备方法制备的氯化聚氯乙烯树脂组合物可以表现出优异的加工色泽和热稳定性。

技术特征：

1.一种制备氯化聚氯乙烯树脂组合物的方法，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述热稳定剂包括羧酸甲基锡、羧酸丁基锡、羧酸辛基锡、硫醇甲基锡、硫醇丁基锡、硫醇辛基锡或它们的混合物。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述热稳定剂包括羧酸丁基锡、硫醇甲基锡或它们的混合物。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，基于100重量份的所述中和的氯化聚氯乙烯树脂，所述热稳定剂的用量为0.3重量份至3重量份。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，在反应引发剂和悬浮剂的存在下通过基于氯乙烯的单体的悬浮聚合来制备所述基于氯乙烯的聚合物。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述悬浮剂包括基于聚乙烯醇的聚合物、基于羟丙基甲基纤维素的聚合物、基于聚环氧乙烷的聚合物或它们的混合物。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述悬浮剂是一种混合物，该混合物包括皂化度为78mol％至90mol％的基于聚乙烯醇的聚合物作为第一悬浮剂；皂化度为70mol％以上且小于78mol％的基于聚乙烯醇的聚合物作为第二悬浮剂；以及皂化度为20mol％以上且小于70mol％的基于聚乙烯醇的聚合物作为第三悬浮剂。

8.根据权利要求5所述的方法，其中，所述悬浮剂是一种混合物，该混合物包括甲氧基取代度为1.2至1.9并且羟基丙氧基取代度为0.15至0.25的基于羟丙基甲基纤维素的聚合物作为第一悬浮剂；皂化度为20mol％至60mol％的基于聚乙烯醇的聚合物作为第二悬浮剂；重均分子量为4,000,000g/mol至5,000,000g/mol的基于聚环氧乙烷的聚合物作为第三悬浮剂。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基于氯乙烯的聚合物满足下述(a1)至(a4)的要求：

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述氯化反应在聚苯乙烯磺酸或其碱金属盐的存在下进行。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，基于所述基于氯乙烯的聚合物的重量，所述聚苯乙烯磺酸或其碱金属盐的引入量为50ppm至1000ppm。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述氯化反应在1.5kgf/cm2至3.0kgf/cm2的氯气压力和60℃至95℃的温度下进行。

13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述氯化反应通过紫外线照射引发。

14.根据权利要求1所述的方法，其中，进行所述氯化反应，使得所述氯化聚氯乙烯树脂中的氯含量为所述氯化聚氯乙烯树脂总重量的63重量％至70重量％。

15.根据权利要求1所述的方法，其中，所述中和剂包括基于过碳酸盐的化合物；或基于碳酸盐的化合物和过氧化氢的混合物。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述基于过碳酸盐的化合物为选自过碳酸钠、过碳酸钾和过碳酸钙中的一种或多种。

17.根据权利要求15所述的方法，其中，所述基于碳酸盐的化合物是选自碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾和碳酸钙中的一种或多种。

18.根据权利要求1所述的方法，其中，所述中和剂包括基于过碳酸盐的化合物，还包括选自碳酸钠、碳酸氢钠和碳酸氢钾中的一种或多种碱性化合物。

19.一种氯化聚氯乙烯树脂组合物，其根据权利要求1至18中任一项所述的制备方法制备。

20.一种氯化聚氯乙烯树脂混炼胶，其包括权利要求19所述的氯化聚氯乙烯树脂组合物；以及

21.根据权利要求20所述的氯化聚氯乙烯树脂混炼胶，其中，基于100重量份的所述氯化聚氯乙烯树脂组合物，所述氯化聚氯乙烯树脂混炼胶包括1重量份至10重量份的所述抗冲改性剂、1重量份至5重量份的所述热稳定剂、1重量份至5重量份的所述润滑剂、1重量份至5重量份的所述加工助剂和1重量份至5重量份的所述填料。

22.根据权利要求20所述的氯化聚氯乙烯树脂混炼胶，其中，所述氯化聚氯乙烯树脂混炼胶具有105分钟以上的静态热稳定性以及5以上的白度指数，所述静态热稳定性是通过测量制成1mm厚度的样品在190℃至195℃的温度下直至碳化的时间来测定的，所述白度指数是在制成3mm厚度的样品上测量的。

技术总结本发明提供了一种氯化聚氯乙烯树脂组合物的制备方法，其中在制备氯化聚氯乙烯树脂的中和工艺后加入特定的热稳定剂进行湿混，从而提高了热稳定剂的分散效率，并且热稳定剂与氯化聚氯乙烯树脂的均匀混合使氯化聚氯乙烯树脂组合物具有优良的加工色泽和热稳定性。技术研发人员：李祐荣,南宫智恩,陈善正受保护的技术使用者：韩华思路信（株）技术研发日：技术公布日：2024/9/17