氯醋树脂(PVVA)简介

氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物,Poly (vinyl chloride-vinyl acetate),又称氯醋树脂,缩写为PVVA。以氯乙烯(VC)链段为主,氯乙烯与醋酸乙烯酯(VAc)进行共聚制得,加入少量第三或第四单体制得多元改性共聚物,统称氯醋共聚物。

由于PVVA树脂具有的内增塑、溶融温度低等优异性能,被广泛应用于地板砖、卡基片材、涂料、油墨、胶粘剂等领域。PVVA树脂是氯乙烯共聚物中最重要品种之一,其消费量占氯乙烯共聚物总量的50%以上,PVVA树脂按其合成方法分,有悬浮聚合法、乳液聚合法及溶液聚合法等;按树脂中单体组成分,则有两元或多元共聚物产品。

PVVA共聚树脂与PVC均聚树脂相比,PVC分子链嵌入VAc分子结构,由均一链段变为共聚链段,见下式:

氯醋树脂(PVVA)简介

VC链段紧密堆积遭到了破坏,减弱了PVC聚合物极性,降低了分子间的作用力。使PVVA共聚树脂大分子具有无定形结构,扩大了高分子链间的距离,并从而增加了分子的柔韧性。因此PVVA共聚树脂保持了PVC树脂的长处,并从内增塑方面改善了PVC的性能,这可适应一些特殊用途的需求。主要体现在PVVA共聚树脂比相似相对分子质量的PVC均聚树脂具有更低的溶融温度,从而改善了加工性能;同时也提高了制品的抗冲性,透明性,但耐热性则有所下降。

PVVA共聚物生产成本是PVC均聚物的(1.2~1.5)倍,售价是PVC树脂的1.5倍以上,市场上进口PVVA二元共聚树脂价格比国产同类树脂高30%以上,而高性能的多元功能化PVVA共聚树脂价格是普通PVVA树脂的3-4倍,如何提高PVVA树脂在溶解性、粘结性、稳定性等方面的性能,是各生产厂家一直追逐的目标。由于应用领域的需要,PVVA树脂发展必然走向多功能化、高性能化。

国际上PVVA树脂生产比较前列的国家有美国日本、法国、德国等。其中美国是PVVA共聚树脂生产的首创国家,上世纪50年代开始工业化生产和应用,并逐步由二元树脂向多元树脂过渡,现在主要生产改性PVVA树脂,如羟基改性PVVA树脂、羧基改性PVVA树脂、环氧基改性PVVA树脂等,产品主要应用于涂料、油墨及粘结剂制造,受到市场的推崇。

国内在上世纪六、七十年代开始研究PVVA共聚树脂合成技术。有歙县新丰/潘高化工单位生产PVVA树脂,但生产的大部分是悬浮法PVVA 二元共聚物,而且产品在溶解性、粘结性、颗粒形态、溶液粘度稳定性等指标上存在差距。因国内对PVVA树脂的需求不断增加,迫使技术不断发展,国产PVVA树脂产量持续增长,而且由低端不断向高端市场进军。涂料、油墨等高端市场由前期依赖进口,转为內给,而且转战国外市场。潘高化工近些年的国际涂料展上,不断退出新品。

随着聚合物流变学研究的深入,树脂加工助剂和加工设备等方面取得的技术进展,使PVC后加工共混改性技术可以弥补溶融成型时共聚树脂的缺点。而涂料、油墨等粘附类材料需求不断增加,PVVA树脂的优点在这些领域得到体现,因此目前PVVA树脂应用于粘附性材料比重增加。

美国公司率先推出氯乙烯、醋酸乙稀酷及马来酸三元共聚物,由于分子链中引入了羧基,使它在作为涂料基料应用时易与金属等基材表面化学键结合,提高了树脂与金属,特别是锡材的粘结力。产品已经应用于食品罐头表面涂层,金属设备的防腐保护等,一般采用溶液聚合制得。歙县新丰公司用悬浮聚合技术以及微悬浮技术制造的二元、三元氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物,完全可以替代美国公司的同型号产品,个别产品在使用性能上甚至更好,得到市场的一致好评。

涂料、油墨和粘结剂制造对PVVA树脂的分子量、溶解性、溶液粘度稳定性、附着力、耐热性等方面提出高要求。其中分子量、溶解性及溶液粘度稳定性等问题,与PVVA共聚链段分布均匀性及树脂颗粒形态相关,共聚物中VAc含量少、或者两组分共聚链段不均匀,可影响这些性能,未掌握VAc单体、链转移剂等对PVVA树脂颗粒的影响规律,也会引起质量波动。应用上的有些要求二元PVVA树脂很难满足,必须对其进行改性,如羟基基改性PVVA树脂、羧基改性PVVA树脂、磺酸盐改性PVVA树脂、环氧基改性PVVA树脂、水性PVVA树脂等,改性产品性能得到提高,有针对性地解决了二元树脂存在的不足。

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