CN101735373A - Sg3型pvc树脂生产的新工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种SG3型PVC树脂生产的新工艺。在反应釜中加入氯乙烯单体、纯水、分散剂、引发剂及常规量的热稳定剂和终止剂，其中在反应釜中同时加入扩链剂马来酸二烯丙基酯，采用中型反应釜，加入的单体、纯水、分散剂、引发剂与扩链剂的质量比例为20000-25000∶30000-33000∶490-530∶120-140∶4.5-5.5，聚合反应温度为54-58℃。本发明在不改变现有主要生产装置的条件下，在生产配方中添加适量扩链剂的同时，调整相关的助剂配比，提高聚合反应温度，优化生产控制条件，缩短聚合反应时间约60分钟，节约了动力、能源消耗，提高了装置生产能力，生产系统运行安全稳定，具有较好的经济效益。

Description

SG3型PVC树脂生产的新工艺
(一)技术领域
本发明涉及一种SG3型PVC树脂生产的新工艺。
(二)背景技术
目前我国生产的PVC树脂主要有SG8、SG7、SG5、SG3等十几个品种，其中以SG5、SG3两种PVC树脂产量最大，其余树脂产量较小。聚氯乙烯树脂(PVC树脂)的生产常因为生产周期长受到限制，因此缩短聚氯乙烯聚合反应时间、提高聚合速度、提高生产效率，一直是PVC工业生产技术领域研究的课题。目前，缩短聚合反应时间普遍采用的技术手段有：开发新型复合引发剂、分散剂；采用计算机数控技术工艺；采用多种强化传热措施，如增加回流冷凝器等等。但是开发新型复合引发剂和分散剂周期较长、成本较高，并对PVC树脂的使用性能影响较大，同时受到聚合釜自身传热能力和搅拌形式的限制故收效甚微。而采用计算机数控技术工艺以及采用多种强化传热措施则存在需要投入大量资金对生产装置进行改造或大幅度增加冷却水的消耗，同时也增加了生产控制难度，提高了生产成本。
(三)发明内容
本发明的目的在于提供一种SG3型PVC树脂生产的新工艺，可以克服目前SG3生产工艺聚合反应时间长、生产效率低的缺陷。
本发明采用的技术方案如下：
SG3型PVC树脂生产的新工艺，在反应釜中加入氯乙烯单体、纯水、分散剂、引发剂以及常规量的助剂，其中在反应釜中同时加入扩链剂马来酸二烯丙基酯，采用中型反应釜，加入的单体、纯水、分散剂、引发剂与扩链剂的质量比例为20000-25000∶30000-33000∶490-530∶120-140∶4.5-5.5，聚合反应温度为54-58℃。
所述的反应釜容积为70m3。
所述的分散剂由质量比为35-37∶14-16的分散剂1和分散剂2组成，所述的分散剂1为质量浓度为4-8％的聚乙烯醇水溶液，其中聚乙烯醇的醇解度为88％，所述的分散剂2为质量浓度为2-6％的羟丙基甲基纤维素水溶液。
所述的引发剂为质量浓度为8-12％的过氧化二碳酸双(2-乙基己酯)水溶液或质量浓度为38-42％的过氧化新癸酸异丙苯酯水乳液。
热稳定剂具体可选用脂肪酸锌，用量以5-10Kg为宜；终止剂可选择市售的任一种耐热终止剂，用量以30-40Kg为宜。
本发明在不改变现有主要生产装置的条件下，通过调整聚合反应的配方和工艺控制条件，即通过加入合适量的扩链剂，调整配方中相关的助剂品种和用量，适当提高聚合反应温度等措施，在较短的聚合反应时间内生产出SG3型PVC树脂，缩短聚合反应时间约60min。
其中，本发明特别将扩链剂应用在低型号悬浮法聚氯乙烯树脂的生产中，合适的扩链剂在反应过程中可以把两个分子联接起来形成一个分子，可提高PVC树脂的分子量；而扩链剂的用量也有个使用范围，小于这个临界值对结果没有影响，超过这个临界范围会使聚氯乙烯发生交联，形成T型结构产生凝胶，且随着扩链剂用量的增加，凝胶含量不断增加，可溶性PVC的聚合度反而减小。因此只有当扩链剂的用量合适时，扩链剂才会与氯乙烯发生符合要求的共聚反应形成分子间的扩链和分子链增长，从而在较高的温度下生产出粘数、表观、吸油率达到指标要求的SG3型树脂同时缩短聚合时间。
本发明相对于现有技术，有以下优点：
本发明在不改变现有主要生产装置的条件下，缩短聚合反应时间约60min，节约了动力、能源消耗，提高了装置生产能力，生产系统运行安全稳定，具有较好的经济效益。
(四)附图说明
图1为所述SG3型PVC树脂的生产工艺总流程图。
(五)具体实施方式：
以下以具体实施例来说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围不限于此：
实施例1
在70m3反应釜中加入22t氯乙烯单体、33t纯水、350Kg分散剂1、140Kg分散剂2，120Kg引发剂、4.4Kg的扩链剂马来酸二烯丙基酯、10Kg脂肪酸锌热稳定剂以及35Kg KZ耐热终止剂；分散剂1为醇解度88％的聚乙烯醇水溶液，质量浓度6％；分散剂2：羟丙基甲基纤维素水溶液，简称HPMC，质量浓度4％；引发剂为过氧化二碳酸双(2-乙基己酯)水溶液，简称EHP，质量浓度10％。聚合反应温度为55-56℃，反应时间为5.5小时，生产出的PVC树脂产品达到了表2(SG3型PVC树脂的质量等级规格表)中的优等品指标。
实施例2
在70m3反应釜中加入24t氯乙烯单体、32t纯水、382Kg分散剂1、153Kg分散剂2，125Kg引发剂、4.8Kg的扩链剂马来酸二烯丙基酯、10Kg脂肪酸锌热稳定剂以及35KgKZ耐热终止剂；分散剂1为醇解度88％的聚乙烯醇，浓度4％；分散剂2：羟丙基甲基纤维素，简称HPMC，浓度3％；引发剂为过氧化二碳酸双(2-乙基己酯)，简称EHP，浓度8％。聚合反应温度为56-58℃，反应时间为5.3小时，生产出的PVC树脂产品达到了优等品指标。
实施例3
在70m3反应釜中加入24t氯乙烯单体、31.5t纯水、360Kg分散剂1、150Kg分散剂2，130Kg引发剂、5.1Kg的扩链剂马来酸二烯丙基酯、5Kg脂肪酸锌热稳定剂以及35KgKZ耐热终止剂；分散剂1为醇解度88％的聚乙烯醇，浓度8％；分散剂2：羟丙基甲基纤维素，简称HPMC，浓度6％；引发剂为过氧化二碳酸双(2-乙基己酯)，简称EHP，浓度12％。聚合反应温度为54-55℃，反应时间为5.8小时，生产出的PVC树脂产品达到了优等品指标。
对比例1
在70m3反应釜中加入24t氯乙烯单体、32t纯水、350Kg分散剂1、140Kg分散剂2，145Kg引发剂、10Kg脂肪酸锌热稳定剂以及35Kg KZ耐热终止剂；分散剂1为醇解度88％的聚乙烯醇，浓度8％；分散剂2：羟丙基甲基纤维素，简称HPMC，浓度4％；引发剂为过氧化二碳酸双(2-乙基己酯)，浓度10％。聚合反应温度为49-52℃，反应时间为6.5小时。
实施例1-3以及比较例1获得的PVC树脂产品的质量指标分析结果详见表1。
表1
表2
Figure G2009102275366D00042
Figure G2009102275366D00051

Claims (4)

1.SG3型PVC树脂生产的新工艺，在反应釜中加入氯乙烯单体、纯水、分散剂、引发剂以及常规量的热稳定剂和终止剂，其特征在于，在反应釜中同时加入扩链剂马来酸二烯丙基酯，采用中型反应釜，加入的单体、纯水、分散剂、引发剂与扩链剂的质量比例为20000-25000∶30000-33000∶490-530∶120-140∶4.5-5.5，聚合反应温度为54-58℃。
2.如权利要求1所述的SG3型PVC树脂生产的新工艺，其特征在于，所述的反应釜容积为70m3。
3.如权利要求1所述的SG3型PVC树脂生产的新工艺，其特征在于，所述的分散剂由质量比为35-37∶14-16的分散剂1和分散剂2组成，所述的分散剂1为质量浓度为4-8％的聚乙烯醇水溶液，其中聚乙烯醇的醇解度为88％，所述的分散剂2为质量浓度为2-6％的羟丙基甲基纤维素水溶液。
4.如权利要求1所述的SG3型PVC树脂生产的新工艺，其特征在于，所述的引发剂为质量浓度为8-12％的过氧化二碳酸双(2-乙基己酯)水溶液或质量浓度为38-42％的过氧化新癸酸异丙苯酯水乳液。
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