高效混合增塑聚氯乙烯糊树脂的研制及其衍生高性能泡沫材料

摘要

由于聚氯乙烯（PVC）糊树脂具有细小的颗粒尺寸和颗粒间的多孔结构，通过微悬浮聚合制备的PVC糊树脂非常适合用于制造塑溶胶。然而，为了实现充分的塑化，需要较高的加工温度或大量的外部增塑剂，这会导致较高的能耗或增塑剂迁移的风险。在这项研究中，通过将丙烯酸丁酯（BA）作为内部增塑共聚单体引入通过微悬浮聚合制备的PVC糊树脂中，展示了一种混合塑化策略。合成了一系列含有不同含量BA的聚（氯乙烯-丙烯酸丁酯）（PVC-BA）共聚物糊树脂，并系统地研究了BA的加入对化学结构、颗粒形态、热性能、塑化行为和流变性能的影响。研究发现，BA共聚不仅使PVC糊树脂的玻璃化转变温度从77.8°C降低到共聚物的71.6°C，还使其比表面积增加了40 m²/g。这两种结构特征对实际加工过程产生了积极的协同效应。在140°C的较低熔融温度下，获得了具有高效增塑剂吸收能力的塑溶胶。改性的塑溶胶在100°C–150°C的宽加工范围内表现出更好的流变稳定性。此外，由该共聚物糊树脂制备的PVC泡沫具有更精细的泡孔结构和优异的机械性能，包括高延展性和改善的弹性恢复能力。因此，这项工作为通过微悬浮聚合开发高价值PVC产品提供了一种有效策略，并展示了其在生产节能、高性能PVC泡沫中的应用。

亮点

• 提出了一种改进的PVC糊树脂混合塑化策略。
• 实现了PVC-BA玻璃化转变温度（Tg）的降低和颗粒形态的改善。
• 实现了高效的增塑剂吸收和低温加工。
• 所得塑溶胶片材具有稳定的熔融性能和较高的断裂伸长率。
• 制备出了具有精细泡孔结构和改善弹性恢复能力的PVC泡沫。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

如需获取支持本研究结果的数据，可向通讯作者提出合理请求。