CN103232560A - 一种高孔隙率聚氯乙烯树脂的生产方法 - Google Patents

一种高孔隙率聚氯乙烯树脂的生产方法 Download PDF

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崔玉霞
田爱娟
赵金喜
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Abstract

一种高孔隙率聚氯乙烯树脂的生产方法，是将除盐水、氯乙烯、分散剂、引发剂、pH值调节剂和功能助剂加入密闭的聚合釜内进行聚合反应，待聚合压力降到一定值时，加入消泡剂和终止剂，结束聚合反应，经气提、干燥即可获得高孔隙率聚氯乙烯树脂。本发明聚氯乙烯树脂的特点是采用在聚合体系中加入疏松剂作为功能助剂，树脂具有颗粒均匀规整，孔隙率高。将本发明树脂与聚氯乙烯糊树脂经一定的复配比例，使增塑糊粘度增加，在加工时增塑糊可附着在基层表面，蘸塑时，不易透过基层和不易使增塑糊随重力而流淌，可有效地改善糊树脂的加工性能。

Description

一种高孔隙率聚氯乙烯树脂的生产方法
技术领域
本发明涉及糊树脂加工领域，具体地说是糊树脂加工中添加该种树脂形成高粘度的增塑糊。
背景技术
聚氯乙烯糊树脂与增塑剂、辅助增塑剂、稀释剂、稳定剂、功能助剂等一起搅拌、混合、挤出，再采取烧结的方法进行加工或形成溶胶经过蘸塑、涂拟模塑、回转、筛分及涂胶的各种工序，加热溶胶化的方法进行加工。一般糊树脂是用微悬浮聚合或乳液聚合法制成的，前一种制的树脂的粒径为0.1～3μm的多分散粒径分布，后一种方法粒径在0.1～3μm之间的多个单分散粒径分布的粒子组合构成。高孔隙率聚氯乙烯树脂的粒径比糊树脂粒径大，一般具有20～50μm。当聚氯乙烯糊树脂与增塑剂配以适当比例的高孔隙率聚氯乙烯后，由于高孔隙率聚氯乙烯树脂颗具有高孔隙，在配置增塑糊时，可吸收部分增塑剂，使增塑糊粘度增加，从而改善了糊树脂的加工性能能。
高孔隙率聚氯乙烯树脂，其粒子具有很高的孔隙率，与增塑剂具有适宜的亲和性，具有吸附增塑剂使增塑糊的粘度增加，与粒径较小的糊树脂混合后具有良好的颗粒间的空隙填充，经加工后使糊制品获得优良的机械强度和韧性。
发明内容
本发明需要解决的技术问题主要是公开一种高孔隙率聚氯乙烯生产方法，解决生产工艺和配方上的存在的技术缺陷，糊树脂加工时的特殊需要。
本发明的技术方案如下：
一种高孔隙率聚氯乙烯的生产方法，其特征包括以下步骤：
将除盐水、氯乙烯、分散剂、引发剂、PH值调节剂和疏松剂加入密闭的聚合釜内，在聚合釜搅拌转速120～340rpm、聚合温度为35～64℃下进行聚合反应，待聚合压力降0.1～0.3Mpa时，加入终止剂和消泡剂，结束聚合反应，经气提、离心、气流干燥、旋风干燥和布袋除尘器，即可获得高孔隙率聚氯乙烯树脂的成品。
其中聚合各组分质量的百分比以氯乙烯单体加入量为100计。
除盐水：100～200
分散剂：0.005～0.5
疏松剂：10-6～10-5
引发剂：10-4～10-3
PH值调节剂：10-5～10-3
终止剂：10-8～10-4
消泡剂：10-8～10-4
所述的分散剂为纤维素醚类，甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素，可以单独或几种复合使用。
所述的疏松剂为SP-40、SP-60、十六烷基硫酸钠、十八烷基硫酸钠、二辛基琥珀酸苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠。
所述的引发剂包括通用的过氧化二碳酸双(2-乙基己脂)、过氧化新葵酸异丙苯脂、过氧化新葵酸-2，4，4-三甲基戊脂、过氧化二碳酸双丁酯、过氧化双(3，3，5-三甲基己酰)、过氧化异丁酸特丁酯、过氧化二月桂酰，可单独或复合使用。
PH值调节剂为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢铵、氨水。
所述的终止剂为丙酮缩氨基硫尿和双酚A混合物。
所述的消泡剂为有机硅氧烷溶液。
所述的聚合釜、气提、离心、气流干燥、旋风干燥和布袋除尘器均为通用设备，特别是采用了布袋除尘器有效地防止物料外溢。
本发明的有益效果是：采用上述方法生产的高孔隙率聚氯乙烯，树脂结构疏松度、树脂的颗粒平均粒径小于30～50μm、粒度分布集中、颗粒均匀规整、吸收率在25～45g/100g之间、表观密度在0.25～0.45g/ml之间。生产工艺和配方较为合理，采用在聚合体系中加入疏松剂作为功能助剂，生产的出高孔隙率聚氯乙烯树脂品质较高，可以满足糊树脂加工领域的特殊要求。
具体实施方式
施实例1
在密闭的聚合釜加入7.3m3的除盐水、4.7m3的氯乙烯单体、13kg甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素、5kg碳酸氢铵、1.7kg过氧化二碳酸双(2-乙基己脂)和过氧化双(3，3，5-三甲基己酰)及3g的二辛基琥珀酸苯磺酸钠、加入聚合釜内，在200rpm搅拌转速、44℃下进行聚合反应，在聚合压力降0.15MPa时，加入0.002kg丙酮缩氨基硫尿和0.003m3有机硅氧烷乳液。即可得到聚氯乙烯悬浮浆料，浆料经气提、离心、气流干燥、旋风干燥和布袋除尘，即可获得高孔隙率聚氯乙烯成品。成品经采用---标准测试，其结果见表1。
施实例2
聚合釜加入7.5m3的除盐水、4.5m3的氯乙烯单体、10.5kg的甲基纤维素和羟乙基纤维素等、0.005m3氨水、2.25kg过氧化二碳酸双(2-乙基己脂)及12g的SP-40和十二烷基硫酸钠加入聚合釜内，在230rpm搅拌转速、44℃下进行聚合反应，在聚合压力降0.15MPa时，，加入0.002kg丙酮缩氨基硫尿和0.003m3有机硅氧烷乳液。即可得到聚氯乙烯悬浮浆料，浆料经气提、离心、气流干燥、旋风干燥和布袋除尘，即可获得高孔隙率聚氯乙烯成品。成品经采用---标准测试，其结果见表1。
施实例3
聚合釜加入7.5m3的除盐水、4.5m3的氯乙烯单体、10kg的甲基纤维素、5kg碳酸氢纳、1.85kg的过氧化二碳酸双丁酯及18g的十八烷基硫酸钠，加入聚合釜内，在250rpm搅拌转速、44℃下进行聚合反应，当聚合压力降0.15MPa时，加入0.002kg丙酮缩氨基硫尿和0.003m3有机硅氧烷乳液。即可得到聚氯乙烯悬浮浆料，浆料经气提、离心、气流干燥、旋风干燥和布袋除尘，即可获高孔隙率聚氯乙烯成品。成品经采用---标准测试，其结果见表1。
表1：
实施例 表观密度，g/ml 吸收率，g/100g 平均粒径μm
实施例1 0.51 24 31.22
实施例2 0.39 36 33..17
实施例3 0.31 40 29.12
实施例1中表观密度偏高，超出0.25～0.45g/ml的范围。
表2：
实施例 蘸塑时透过基层情况 挂糊流淌情况 吸收率，g/100g
实施例1 透过 有少量流淌 24
实施例2 无透过 无流淌 36
实施例3 无透过 无流淌 40
实施例1中蘸塑时透过基层现象和挂糊有流淌现象。
实施例1中与专利要求的操作条件相同，与专利所要求有的聚合组分有所不同是：
聚合各组分质量的百分比以氯乙烯单体加入量为100计。
除盐水：155
分散剂：0.03
疏松剂：6.9×10-7
引发剂：3.9×10-4
PH值调节剂：1.2×10-4
终止剂：4.8×10-4
消泡剂：6.9×10-5
在密闭的聚合釜加入7.3m3的除盐水、4.7m3的氯乙烯单体、13kg甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素、5kg碳酸氢铵、1.7kg过氧化二碳酸双(2-乙基己脂)和过氧化双(3，3，5-三甲基己酰)及3g的二辛基琥珀酸苯磺酸钠、加入聚合釜内，在200rpm搅拌转速、44℃下进行聚合反应，在聚合压力降0.15MPa时，加入0.002kg丙酮缩氨基硫尿和0.003m3有机硅氧烷乳液。即可得到聚氯乙烯悬浮浆料，浆料经气提、离心、气流干燥、旋风干燥和布袋除尘，即可获得高孔隙率聚氯乙烯成品。
实施例2中与专利要求的操作条件和专利所要求有的聚合组分相同时：
聚合各组分质量的百分比以氯乙烯单体加入量为100计。
除盐水：181
分散剂：0.0025
疏松剂：2.9×10-6
引发剂：5.4×10-4
PH值调节剂：2.4×10-5
终止剂：4.6×10-5
消泡剂：7.2×10-5
聚合釜加入7.5m3的除盐水、4.5m3的氯乙烯单体、10.5kg的甲基纤维素和羟乙基纤维素等、0.005m3氨水、2.25kg过氧化二碳酸双(2-乙基己脂)及12g的SP-40和十二烷基硫酸钠加入聚合釜内，在230rpm搅拌转速、44℃下进行聚合反应，在聚合压力降0.15MPa时，，加入0.002kg丙酮缩氨基硫尿和0.003m3有机硅氧烷乳液。即可得到聚氯乙烯悬浮浆料，浆料经气提、离心、气流干燥、旋风干燥和布袋除尘，即可获得高孔隙率聚氯乙烯成品。
实施例3中与专利要求的操作条件和专利所要求有的聚合组分相同时：
聚合各组分质量的百分比以氯乙烯单体加入量为100计。
除盐水：167
分散剂：0.0024
疏松剂：4.35×10-6
引发剂：4.33×10-4
PH值调节剂：1.2～10-3
终止剂：4.6×10-7
消泡剂：7.2×10-7
聚合釜加入7.5m3的除盐水、4.5m3的氯乙烯单体、10kg的甲基纤维素、5kg碳酸氢纳、1.85kg的过氧化二碳酸双丁酯及18g的十八烷基硫酸钠，加入聚合釜内，在250rpm搅拌转速、44℃下进行聚合反应，当聚合压力降0.15MPa时，加入0.002kg丙酮缩氨基硫尿和0.003m3有机硅氧烷乳液。即可得到聚氯乙烯悬浮浆料，浆料经气提、离心、气流干燥、旋风干燥和布袋除尘，即可获高孔隙率聚氯乙烯成品。

Claims (8)

1.一种高孔隙率聚氯乙烯的生产方法，其特征是包括以下步骤：
将除盐水、氯乙烯、分散剂、引发剂、PH值调节剂和疏松剂加入密闭的聚合釜内，在聚合釜搅拌转速120～340rpm、聚合温度为35～64℃下进行聚合反应，待聚合压力降0.1～0.3Mpa时，加入终止剂和消泡剂，结束聚合反应，经气提、离心、气流干燥、旋风干燥和布袋除尘器，即可获得高孔隙率聚氯乙烯树脂的成品。
2.根据权利要求1所述的高孔隙率聚氯乙烯的生产方法，其特征是：其中聚合各组分质量的百分比以氯乙烯单体加入量为100计：
除盐水：100～200
分散剂：0.005～0.5
疏松剂：10-6～10-5
引发剂：10-4～10-3
PH值调节剂：10-5～10-3
终止剂：10-8～10-4
消泡剂：10-8～10-4。
3.根据权利要求1或2所述的高孔隙率聚氯乙烯的生产方法，其特征是：所述的分散剂为纤维素醚类，甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素，可以单独或几种复合使用。
4.根据权利要求1或2所述的高孔隙率聚氯乙烯的生产方法，其特征是：所述的疏松剂为SP-40、SP-60、十六烷基硫酸钠、十八烷基硫酸钠、二辛基琥珀酸苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠。
5.根据权利要求1或2所述的高孔隙率聚氯乙烯的生产方法，其特征是：所述的引发剂包括通用的过氧化二碳酸双(2-乙基己脂)、过氧化新葵酸异丙苯脂、过氧化新葵酸-2，4，4-三甲基戊脂、过氧化二碳酸双丁酯、过氧化双(3，3，5-三甲基己酰)、过氧化异丁酸特丁酯、过氧化二月桂酰，可单独或复合使用。
6.根据权利要求1或2所述的高孔隙率聚氯乙烯的生产方法，其特征是：所述的PH值调节剂为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢铵、氨水。
7.根据权利要求1或2所述的高孔隙率聚氯乙烯的生产方法，其特征是：所述的终止剂为丙酮缩氨基硫尿和双酚A混合物。
8.根据权利要求1或2所述的高孔隙率聚氯乙烯的生产方法，其特征是：所述的消泡剂为有机硅氧烷溶液。
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