CN102936308A - 一种溶液法合成氯醋树脂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及合成氯醋树脂的方法,具体地说是一种溶液法合成氯醋树脂的方法。在反应釜中,将醋酸乙烯单体和引发剂加入到去溶剂中并混合;用氮气对反应釜内进行置换后,向反应釜中氯乙烯单体,釜内升温,使反应压力维持在0.2-0.4MPa,反应结束后釜温降至室温,得到聚合物溶液;将上述所得聚合物溶液在高速搅拌条件下加入到异丙醇水溶液,搅拌均匀,得聚合物乳液并将其滴加入异丙醇水溶液中,聚合物呈球状颗粒析出,即得到氯醋树脂。本发明找出最优的聚合条件和后处理方法,使之达到国外相应产品的水平,填补国内在这个领域的空白。
Description
技术领域
本发明涉及合成氯醋树脂的方法,具体地说是一种溶液法合成氯醋树脂的方法。
背景技术
氯醋树脂是最早工业化的氯乙烯类共聚树脂之一,也是最重要的一种,占共聚树脂总产量的80%-90%。氯醋共聚树脂具有很高的韧性,永久的柔顺性,与其他成膜原料配伍可改善附着力、柔顺性、韧性、硬度和防化性能。
氯醋树脂无毒、无味,常温下化学性能稳定,耐酸、碱、醇、煤油和脂肪烃等化学物品的侵蚀,具有吸水率和水蒸汽透过率低,抗氧化、耐光照等特点,广泛应用于彩色油墨、磁带粘合剂、塑料地板、皮革光亮剂、印花、民用硬片、涂料等领域。
我国氯醋树脂市场总需求在35000吨/年以上,国内产量虽然能达到需求量,但品质不高,油泛黄、粘度大等缺点,不能满足客户要求的性能,一些高端溶液法氯醋树脂仍需要进口。
发明内容
本发目的在于提供一种溶液法合成氯醋树脂的方法,即采用溶液法合成L-214、L-313、L-317和L-304四种氯醋树脂的方法。
为实现上述目的,本发明采用技术方案为:
一种溶液法合成氯醋树脂的方法:
(1)在反应釜中,将醋酸乙烯单体和引发剂加入到去溶剂中并混合;
(2)用氮气对反应釜内进行置换后,向反应釜中氯乙烯单体,釜内升温,使反应压力维持在0.2-0.4MPa,反应结束后釜温降至室温,得到聚合物溶液;
(3)将上述所得聚合物溶液在高速搅拌条件下加入到异丙醇水溶液,搅拌均匀,得聚合物乳液并将其滴加入异丙醇水溶液中,聚合物呈球状颗粒析出,即得到氯醋树脂。
氯乙烯-醋酸乙烯二元共聚树脂(氯醋树脂L-214)的方法:
(1)在反应釜中,将醋酸乙烯单体和引发剂加入到去溶剂中并混合;用氮气对反应釜内进行置换后,向反应釜中氯乙烯单体;其中,氯乙烯单体与醋酸乙烯单体的重量比为氯乙烯单体∶醋酸乙烯=73∶27;溶剂量与上述两种单体的体积重量比为1∶1.5(ml/g);引发剂量为上述两种单体重量的0.08-0.10%。
(2)反应釜内各物料混合均匀后在48-50℃,反应压力维持在0.2-0.4MPa,反应时间18-20h,反应结束后釜温降至室温,得到聚合物溶液;
(3)将上述所得聚合物溶液在高速搅拌条件下加入到异丙醇水溶液,搅拌均匀,得聚合物乳液并将其滴加入异丙醇水溶液中,聚合物呈球状颗粒析出,即得到氯乙烯-醋酸乙烯二元共聚树脂(氯醋树脂L-214)。
氯乙烯-醋酸乙烯-马来酸三元共聚树脂-1(氯醋树脂L-313)的方法:
(1)在反应釜中,将醋酸乙烯单体、马来酸和引发剂加入到去溶剂中并混合;用氮气对反应釜内进行置换后,向反应釜中氯乙烯单体;其中,氯乙烯单体、醋酸乙烯单体与马来酸的重量比为单体氯乙烯∶醋酸乙烯∶马来酸=76.3∶23∶0.7;溶剂量与上述两种单体的体积重量比为1∶1.5(ml/g);引发剂量为上述两种单体重量的0.2-0.3%。
(2)反应釜内各物料混合均匀后在48-50℃,反应压力维持在0.2-0.4MPa,反应时间18-20h,反应结束后釜温降至室温,得到聚合物溶液;
(3)将上述所得聚合物溶液在高速搅拌条件下加入到异丙醇水溶液,搅拌均匀,得聚合物乳液并将其滴加入异丙醇水溶液中,聚合物呈球状颗粒析出,即得到氯乙烯-醋酸乙烯-马来酸三元共聚树脂(氯醋树脂L-313)。
氯乙烯-醋酸乙烯-马来酸三元共聚树脂-2(氯醋树脂L-317)的方法:
(1)在反应釜中,将醋酸乙烯单体、马来酸、引发剂和调节剂加入到去溶剂中并混合;用氮气对反应釜内进行置换后,向反应釜中氯乙烯单体;其中,氯乙烯单体、醋酸乙烯单体与马来酸的重量比为单体氯乙烯∶醋酸乙烯∶马来酸=70.9∶28∶1.1;溶剂量与上述两种单体的体积重量比为1∶1.5(ml/g);引发剂量为上述两种单体重量的0.2-0.3%;调节剂量为上述两种单体重量的0.04-0.05%。
(2)反应釜内各物料混合均匀后在48-50℃,反应压力维持在0.2-0.4MPa,反应时间18-20h,反应结束后釜温降至室温,得到聚合物溶液;
(3)将上述所得聚合物溶液在高速搅拌条件下加入到异丙醇水溶液,搅拌均匀,得聚合物乳液并将其滴加入异丙醇水溶液中,聚合物呈球状颗粒析出,即得到氯乙烯-醋酸乙烯-马来酸三元共聚树脂(氯醋树脂L-317)。
羟基改性氯乙烯-醋酸乙烯二元共聚树脂(氯醋树脂L-304)的方法:
(1)在反应釜中,将氯醋二元树脂、醋酸乙烯和引发剂加入到去溶剂中并混合;用氮气对反应釜内进行置换后,向反应釜中氯乙烯单体;其中,醋酸乙烯用量为氯醋二元树脂重量的13-15%;溶剂量与树脂的重量比为4∶1;引发剂量为数值重量的0.17-0.19%。
(2)反应釜内各物料混合均匀后在50-55℃,反应压力维持在0.2-0.4MPa,反应时间8-10h,反应结束后釜温降至室温,即得到羟基改性氯乙烯-醋酸乙烯二元共聚树脂(氯醋树脂L-304)。
6.按权利要求1、2、3或4所述的溶液法合成氯醋树脂的方法,其特征在于:所述将上述所得聚合物溶液在高速搅拌条件(600-800r/min)下加入到聚合物溶液重量30-32%的异丙醇水溶液,搅拌均匀,得聚合物乳液并将其滴加入到聚合物乳液同重量的异丙醇水溶液中,在5-3℃温度下固化3-4h,聚合物呈球状颗粒析出,即得到氯醋树脂。
所述溶解聚合物的异丙醇水溶液浓度(质量分数)为85%;溶解聚合物乳液的异丙醇水溶液浓度(质量分数)为65%.
所述溶剂为体积比为4∶1的丙酮与环己烷的混合液;引发剂为偶氮二异丁腈。所述调节剂为疏基乙醇。所述溶剂为重量比为9∶1的甲醇和醋酸甲酯的混合液;引发剂为甲醇钠。
具体实施方式
根据本发明采用溶剂法合成四个氯醋树脂品种,分别为L-214、L-313、L-317和L-304。其中L-214是氯乙烯和醋酸乙烯的二元共聚物,L-313和L-317为羧酸改性的氯醋树脂,其分子量和聚合物组成不同,L-304为羟基改性的氯醋树脂。其结构如下:
L-214:
L-317 L-313:
L-304:
作为本发明的一具体实施方式,本发明的主要工艺步骤如下:
(1)在反应釜中,将醋酸乙烯单体和引发剂加入到去溶剂中并混合;
(2)用氮气对反应釜内进行三次置换后,向反应釜中氯乙烯单体,釜内升温,使反应压力维持在0.2-0.4MPa,反应结束后釜温降至室温,将聚合釜中未反应的氯乙烯排出,得到聚合物溶液;
(3)将上述所得聚合物溶液加入到高速乳化机中,在高速搅拌条件下加入异丙醇水溶液,搅拌均匀,得聚合物乳液并将其滴加入异丙醇水溶液中,聚合物呈球状颗粒析出,过滤,粉碎,再用去离子水洗一次,再次过滤,烘干后可得白色粉末状氯醋树脂。
实施例1
将91g醋酸乙烯,0.27g偶氮二异丁腈,400ml丙酮和100ml环己烷加入到1L聚合釜中,通氮气置换三次;再向反应釜中加入246g氯乙烯单体,升温到48℃,反应压力为0.2-0.4MPa,反应20h,反应结束降温至室温;排出聚合釜中未反应的氯乙烯;将聚合物溶液加入到高速乳化机中,在高速搅拌条件(600-800r/min)下加入异丙醇水溶液,搅拌均匀;将上述聚合物乳液滴加入异丙醇水溶液中,聚合物呈球状颗粒析出;过滤,粉碎,再用去离子水洗一次,再次过滤,烘干后可得白色粉末L-214装产品。
实施例2
将77.5g醋酸乙烯,0.741g偶氮二异丁腈,400ml丙酮和100ml环己烷加入到1L聚合釜中,通氮气置换三次;再向反应釜中加入257g氯乙烯单体,升温到48℃,反应压力为0.2-0.4MPa,反应20h,反应结束降温至室温;排出聚合釜中未反应的氯乙烯;将聚合物溶液加入到高速乳化机中,在高速搅拌条件(600-800r/min)下加入124.7g85%异丙醇水溶液,搅拌均匀;将上述聚合物乳液滴加入817.7g65%异丙醇水溶液中,聚合物呈球状颗粒析出;过滤,粉碎,再用去离子水洗一次,再次过滤,烘干后可得白色粉末L-313产品。
实施例3
将94.4g醋酸乙烯,0.674g偶氮二异丁腈,0.135g巯基乙醇,400ml丙酮和100ml环己烷加入到1L聚合釜中,通氮气置换三次;再向反应釜中加入239g氯乙烯单体,升温到55℃,反应压力为0.2-0.4MPa,反应20h,反应结束降温至室温;排出聚合釜中未反应的氯乙烯;将聚合物溶液加入到高速乳化机中,在高速搅拌条件(600-800r/min)下加入124.7g85%异丙醇水溶液,搅拌均匀;将上述聚合物乳液滴加入817.7g65%异丙醇水溶液中,聚合物呈球状颗粒析出;过滤,粉碎,再用去离子水洗一次,再次过滤,烘干后可得白色粉末L-317产品。
实施例4
在100ml三口瓶中加入10克氯乙烯-醋酸乙烯二元共聚树脂粉末,再加入40克甲醇与醋酸甲酯混合物,在搅拌下加入1.7克16%甲醇钠,加完后升温至50℃反应8小时,得到淡黄色悬浮液。然后向三口瓶悬浮液通10分钟左右,物料黄色退去呈白色时,停止通氯气,再搅拌2小时左右,过滤,用甲醇溶液洗涤两次,再用蒸馏水洗涤量次,再30℃左右下干燥可得白色粉末L-304产品。
表一:四种产品的规格
Claims (10)
1.一种溶液法合成氯醋树脂的方法,其特征在于:
(1)在反应釜中,将醋酸乙烯单体和引发剂加入到去溶剂中并混合;
(2)用氮气对反应釜内进行置换后,向反应釜中氯乙烯单体,釜内升温,使反应压力维持在0.2-0.4MPa,反应结束后釜温降至室温,得到聚合物溶液;
(3)将上述所得聚合物溶液在高速搅拌条件下加入到异丙醇水溶液,搅拌均匀,得聚合物乳液并将其滴加入异丙醇水溶液中,聚合物呈球状颗粒析出,即得到氯醋树脂。
2.按权利要求1所述的溶液法合成氯醋树脂的方法,其特征在于:
(1)在反应釜中,将醋酸乙烯单体和引发剂加入到去溶剂中并混合;用氮气对反应釜内进行置换后,向反应釜中氯乙烯单体;其中,氯乙烯单体与醋酸乙烯单体的重量比为氯乙烯单体∶醋酸乙烯=73∶27;溶剂量与上述两种单体的体积重量比为1∶1.5(ml/g);引发剂量为上述两种单体重量的0.08-0.10%。
(2)反应釜内各物料混合均匀后在48-50℃,反应压力维持在0.2-0.4MPa,反应时间18-20h,反应结束后釜温降至室温,得到聚合物溶液;
(3)将上述所得聚合物溶液在高速搅拌条件下加入到异丙醇水溶液,搅拌均匀,得聚合物乳液并将其滴加入异丙醇水溶液中,聚合物呈球状颗粒析出,即得到氯乙烯-醋酸乙烯二元共聚树脂(氯醋树脂L-214)。
3.按权利要求1所述的溶液法合成氯醋树脂的方法,其特征在于:
(1)在反应釜中,将醋酸乙烯单体、马来酸和引发剂加入到去溶剂中并混合;用氮气对反应釜内进行置换后,向反应釜中氯乙烯单体;其中,氯乙烯单体、醋酸乙烯单体与马来酸的重量比为单体氯乙烯∶醋酸乙烯∶马来酸=76.3∶23∶0.7;溶剂量与上述两种单体的体积重量比为1∶1.5(ml/g);引发剂量为上述两种单体重量的0.2-0.3%。
(2)反应釜内各物料混合均匀后在48-50℃,反应压力维持在0.2-0.4MPa,反应时间18-20h,反应结束后釜温降至室温,得到聚合物溶液;
(3)将上述所得聚合物溶液在高速搅拌条件下加入到异丙醇水溶液,搅拌均匀,得聚合物乳液并将其滴加入异丙醇水溶液中,聚合物呈球状颗粒析出,即得到氯乙烯-醋酸乙烯-马来酸三元共聚树脂(氯醋树脂L-313)。
4.按权利要求1所述的溶液法合成氯醋树脂的方法,其特征在于:
(1)在反应釜中,将醋酸乙烯单体、马来酸、引发剂和调节剂加入到去溶剂中并混合;用氮气对反应釜内进行置换后,向反应釜中氯乙烯单体;其中,氯乙烯单体、醋酸乙烯单体与马来酸的重量比为单体氯乙烯∶醋酸乙烯∶马来酸=70.9∶28∶1.1;溶剂量与上述两种单体的体积重量比为1∶1.5(ml/g);引发剂量为上述两种单体重量的0.2-0.3%;调节剂量为上述两种单体重量的0.04-0.05%。
(2)反应釜内各物料混合均匀后在48-50℃,反应压力维持在0.2-0.4MPa,反应时间18-20h,反应结束后釜温降至室温,得到聚合物溶液;
(3)将上述所得聚合物溶液在高速搅拌条件下加入到异丙醇水溶液,搅拌均匀,得聚合物乳液并将其滴加入异丙醇水溶液中,聚合物呈球状颗粒析出,即得到氯乙烯-醋酸乙烯-马来酸三元共聚树脂(氯醋树脂L-317)。
5.按权利要求1所述的溶液法合成氯醋树脂的方法,其特征在于:
(1)在反应釜中,将氯醋二元树脂、醋酸乙烯和引发剂加入到去溶剂中并混合;用氮气对反应釜内进行置换后,向反应釜中氯乙烯单体;其中,醋酸乙烯用量为氯醋二元树脂重量的13-15%;溶剂量与树脂的重量比为4∶1;引发剂量为数值重量的0.17-0.19%。
(2)反应釜内各物料混合均匀后在50-55℃,反应压力维持在0.2-0.4MPa,反应时间8-10h,反应结束后釜温降至室温,即得到羟基改性氯乙烯-醋酸乙烯二元共聚树脂(氯醋树脂L-304)。
6.按权利要求1、2、3或4所述的溶液法合成氯醋树脂的方法,其特征在于:所述将上述所得聚合物溶液在高速搅拌条件(600-800r/min)下加入到聚合物溶液重量30-32%的异丙醇水溶液,搅拌均匀,得聚合物乳液并将其滴加入到聚合物乳液同重量的异丙醇水溶液中,在5-3℃温度下固化3-4h,聚合物呈球状颗粒析出,即得到氯醋树脂。
7.按权利要求6所述的溶液法合成氯醋树脂的方法,其特征在于:所述溶解聚合物的异丙醇水溶液浓度(质量分数)为85%;溶解聚合物乳液的异丙醇水溶液浓度(质量分数)为65%.
8.按权利要求1、2、3或4所述的溶液法合成氯醋树脂的方法,其特征在于:所述溶剂为体积比为4∶1的丙酮与环己烷的混合液;引发剂为偶氮二异丁腈。
9.按权利要求4所述的溶液法合成氯醋树脂的方法,其特征在于:所述调节剂为疏基乙醇。
10.按权利要求5所述的溶液法合成氯醋树脂的方法,其特征在于:所述溶剂为重量比为9∶1的甲醇和醋酸甲酯的混合液;引发剂为甲醇钠。
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20130220 |