CN103242608B

CN103242608B - 高分子节能环保稀土复合pvc树脂专用料

Info

Publication number: CN103242608B
Application number: CN201310214051.XA
Authority: CN
Inventors: 葛振岭
Original assignee: JIDONG COUNTY HUAXIN PLASTIC PRODUCTS CO Ltd
Current assignee: JIDONG COUNTY HUAXIN PLASTIC PRODUCTS CO Ltd
Priority date: 2013-06-03
Filing date: 2013-06-03
Publication date: 2015-04-08
Anticipated expiration: 2033-06-03
Also published as: CN103242608A

Abstract

高分子节能环保稀土复合PVC树脂专用料，它属于PVC树脂领域。本发明要解决我国生产PVC树脂原料都是单一料，存在给生产工人身体健康带来极大的损害，还需要消耗大量电能和资本投入的技术问题。本发明稀土复合PVC树脂专用料是由下述重量配比的原料制成的：氯乙烯(VCM)1000、稀土多功能复合稳定剂（REC）25~45、氯化聚乙烯（CPE）70~90、钛白粉40~60、聚氯乙烯加工助剂（ACR）5~20、沉淀碳酸钙(轻质碳酸钙）130~150、纳米级活性轻质碳酸钙50~70和增白剂0.1~0.5。本发明用于生产PVC树脂。

Description

高分子节能环保稀土复合PVC树脂专用料

技术领域

本发明属于PVC树脂领域，具体涉及高分子节能环保稀土复合PVC树脂专用料。

背景技术

目前我国生产的PVC树脂原料都是单一料不是专用料，下游生产厂家的加工配置流程是PVC树脂原料→各种稳定剂→辅料在进行配混，需要的生产设备是混料机→上料机→配料车间在进行配混，配混完成在通过上料机加入成品挤出机挤出成型。这种生产过程特别繁琐，在生产配混过程中给工人二盐、三盐或复合铅、镉类稳定剂，具有污染水、空气、毒性大、放射性危害，会产生大量粉尘，给工人身体健康带来危害。而且还需要大量的设备、资金、技术投入，给企业带来了资金投入和成本压力。

发明内容

本发明要解决我国生产PVC树脂原料都是单一料，存在给生产工人身体健康带来极大的损害，还需要消耗大量电能和资本投入的技术问题;而提供了高分子节能环保稀土复合PVC树脂专用料。

为解决上述技术问题，本发明的高分子节能环保稀土复合PVC树脂专用料主要是由下述重量配比的原料制成的:

氯乙烯(VCM)1000、稀土多功能复合稳定剂(REC)25～45、氯化聚乙烯(CPE)70～90、钛白粉40～60、聚氯乙烯加工助剂(ACR)5～20、沉淀碳酸钙(轻质碳酸钙)130～150、纳米级活性轻质碳酸钙50～70和增白剂0.1～0.5。

氯乙烯悬浮聚合反应属自由基型链锁聚合反应，即在聚合釜内加入一定量的纯水，在引发剂、悬浮剂及其它助剂作用下，借助强力搅拌，在一定的温度和压力下进行聚合反应。该反应过程分链引发、链增长、链转移、链终止四个阶段。

(b)生产工艺流程

悬浮法PVC生产工艺由如下两个工序组成。

①VCM聚合工序

A:氯乙烯(VCM)、稀土多功能复合稳定剂(REC)、氯化聚乙烯(CPE)、钛白粉、聚氯乙烯加工助剂(ACR)、沉淀碳酸钙(轻质碳酸钙)、纳米级活性轻质碳酸钙、增白剂和纯水(PH值6～7.8)的贮存与加料;

B:助剂(助剂是现有生产PVC树脂用的常用助剂，使用量也与现有的用量相同)配制与加料;

C:涂壁系统、废水汽提;

D:聚合;

E:VCM回收;

hPVC浆料汽提。

②干燥、包装料仓工序

单元G:干燥;

单元H:包装料仓。

单元A:VCM和纯水的贮存与加料

新鲜的VCM按需要量贮存在新鲜VCM贮槽中，回收的VCM贮存在回收VCM贮糟中。新鲜VCM和回收VCM经计量后，按设定的比例，用VCM加料泵打入聚合釜内聚合，然后离心甩干，再在冷纯水由界区外送至界区内，贮存在冷纯水贮糟中。冷纯水用于聚合加料、轴封、管路冲洗、出料过滤器冲洗和聚合反应过程的注水，冷纯水用蒸汽加热后贮存在热纯水贮槽中，热纯水主要用于聚合加料。

依据聚合反应初始温度要求，按一定比例经计量后，用纯水加料泵打入聚合釜内，纯水加料泵的设计适用于冷热纯水。这种加料方法儿乎可省去聚合初期升温过程，使加料时间减少到最短。干燥、包装料仓

经汽提后的PVC浆料由泵打入浆料罐内，再经离心机脱水。脱水后的PVC树脂含水量在25%，经螺旋输送机送进气流干燥管与热风混合后再进入旋风干燥器进行干燥，干燥后的PVC粉料经旋风分离器组与气流分离，成品PVC经筛选后用仓料泵送至混料仓。即得到稀土复合PVC树脂专用料。

本发明使用稀土复合多功能稳定剂，消弱纳米级活性轻质碳酸钙之间团聚，使其更好的发挥增韧作用，使各组分之间界面不太清晰。填料粒子被裹覆得好，分布较均匀，体系塑化得好，凝胶化程度高，在生产PVC树脂同时将稀土多功能复合稳定剂和各种辅料按专用配方加入聚合釜中，生产出高分子节能环保稀土复合PVC树脂专用料，直接用于挤出生产各种PVC塑材，即把配混料工序前置到PVC树脂原料生产中。下游厂家采购PVC树脂专用料直接通过上料机加入成品挤出机挤出成型，这种专用料给下游厂家减少了设备和资金的投入同时这种专用料代替传统二盐、三盐、复合铅、镉类稳定剂，具有无毒、无放射性危害，高效、多功能、环保等优点，减少操作流程达到节省能耗、减少操作人员、降低生产成本、降低粉尘污染的目的。

本发明将配混料前置到PVC树脂原料生产中，稀土复合PVC树脂专用料直接用于挤出生产，把型材配混料工序前置到PVC树脂生产中。PVC塑材挤出时就会节省大量投资、能耗及技术支持，经测算同样规模的PVC型材加工厂，可节约投资30%，节能25%以上，节省用工20%以上同时还可以大大改善车间环境，从而达到节能、环保、绿色、低碳清洁生产的目的。

本发明高分子节能环保稀土复合PVC树脂专用料广泛应用于信息产业、航空航天、生物医药、交通运输、机械仪表、电子电器、建筑装饰和能源等国民经济重要领域。

具体实施方式

具体实施方式一:本实施方式中高分子节能环保稀土复合PVC树脂专用料主要是由下述重量配比的原料制成的:

具体实施方式二:本实施方式中高分子节能环保稀土复合PVC树脂专用料主要是由下述重量配比的原料制成的:

氯乙烯(VCM)1000、稀土多功能复合稳定剂30～40、氯化聚乙烯75～85、饮白粉45～55、聚氯乙烯加工助剂10～15、沉淀碳酸钙135～145、纳米级活性轻质碳酸钙55～65和增白剂0.2～0.4。

具体实施方式三:本实施方式中高分子节能环保稀土复合PVC树脂专用料主要是由下述重量配比的原料制成的:

氯乙烯(VCM)1000kg、稀土多功能复合稳定剂(型号:REC-LS)35kg、氯化聚乙烯(型号:135A)80kg、钛白粉(型号R-996)50kg、聚氯乙烯加工助剂(型号:ACR-LX901)12kg、轻质碳酸钙140kg、纳米级活性轻质碳酸钙(型号:CA119)60kg和荧光增白剂KB(型号:OB-1)0.3kg。

加工方法是将原料加入聚合釜内，聚合于搅拌反应器内进行，反应热量从反应器夹套和内冷挡板中由≤30℃的冷却水移出，但不得采用冷冻水。反应器的公称容积为70m³，为间歇式操作，以生产K-57PVC树脂为例，主要程序如下:

①氯乙烯(VCM)、稀土多功能复合稳定剂(REC)、氯化聚乙烯(CPE)、钛白粉、聚氯乙烯加工助剂(ACR)、轻质碳酸钙、纳米级活性轻质碳酸钙、增白剂和纯水(PH值6～7.8)进料0.5小时

②引发剂、分散剂和悬浮剂(悬浮剂用量一般为水量0.02%～1%)助剂进料0.4小时

③聚合反应(K-57PVC树脂用30°C水)4.7小时

④聚合反应结束加终止剂0.02小时

⑤PVC浆料排出0.5小时

⑥聚合釜抽真空0.2小时

⑦釜壁冲洗和喷涂壁液0.2小时

⑧下一生产周期的准备0.2～1.1小时

间歇操作周期时间6.7～7.6小时

以上间歇操作由DCS控制系统自动程序控制。

引发剂、分散剂、悬浮剂是现有生产K-57PVC树脂用的常用助剂，使朋量也与现有的用量相同。

根据PVC产品生产工艺配方所规定的原材料种类、用量和DCS设定的加料程序，在聚合釜密闭状态下自动加入冷、热纯水，分散剂，缓冲剂和引发剂。当引发剂自动加入后开始聚合反应，通过自动调节冷却水量来维持反应温度。聚合按照规定的反应温度曲线进行，聚合反应热被测量并由微机系统计算单体转化率，当达到设定的转化率时由操作人员启动终止剂加料系统，终止剂自动加入聚合釜并终止聚合反应，然后PVC浆料自动出料进入出料糟。聚合的VCM回收大部分是在聚合的后系统进行，以缩短聚合周期。聚合釜出料后，要对聚合釜残液回收，使釜内余压在0.05MPa。先用压力1.6MPa的水冲洗釜壁，然后喷涂涂壁液，以防止下一次聚合反应粘结聚合物。生产600釜次以后，用高压水一次清洗累积在釜壁上的少量沾壁物，该聚合生产工艺可以达到高效率和稳定优异的产品质量。

在依据聚合反应初始温度要求，按一定比例经计量后，用纯水加料泵打入聚合釜内，纯水加料泵的设计适用于冷40°C-120°C热的纯水。这种加料方法几乎可省去聚合初期升温过程，使加料时间减少到最短。提供的引发剂用容器包装并贮存在冷库中。使用时引发剂被送入引发剂配制槽中，按配制方法要求制成分散液，然后贮存在引发液贮糟内。分散液经测定浓度后，按聚合生产工艺配方要求，采用称量槽计量后，用加料泵送入聚合釜内。

分散剂甩袋包装或容器包装并贮存在化学品仓库里。分散剂溶液的配制是按配制方法要求，在分散剂配制槽内进行，配好后贮存在分散剂溶液贮糟中。溶液经测定浓度后按聚合生产工艺配方要求，采用称量糟计量后，用加料泵打入聚合釜内。分散剂的称量精度要求高，以保证PVC产品质量的稳定性。离心机母液经处理后可考虑作为循环水的补充水。

离心机母液处理为PVC浆料废水首先进入冷却水池，其目的是降温和均质，在此过程中水中所含胶体及易挥发性物质，当水温下降后部分胶体物质自然凝聚，挥发性物质部分挥发。冷却后的废水用泵提升并在泵出口处加入PVC废水专用混凝剂，经静态混合器充分混合后，进入高效澄清池沉降，主要去除原水中较大颗粒悬浮物及部分有机物。上清液加YH剂经泵加压后与压缩空气在JC溶气罐中充分混合，再进入JC气浮槽进行气水分离，主要去除大部分有机物及胶态物质。JC气浮出水进集水池，经泵提升加爪进砂滤罐，粗滤后出水再进入美国EPD全自动过滤器进行过滤，去除水中的悬浮物有效降低浊度。

干燥、包装料仓

经汽提后的PVC浆料由泵打入浆料罐内，再经离心机脱水。脱水后的PVC树脂含水量在25%，经螺旋输送机送进气流干燥管与热风混合后再进入旋风干燥器进行干燥，干燥后的PVC粉料经旋风分离器组与气流分离，成品PVC经筛选后用仓料泵送至混料仓。

材料性能:维卡软化温度°C≥75、

弯曲弹性模量MPa≥2200

拉伸冲击强度KJ/m²≥600

加热后尺寸变化率%:

相对最大可视面加热后尺寸变化率士2.0

可视面(宽面)士1.6

可视面(窄面)士1.3

两可视面加热后尺寸变化率之差≤0.4

150°C加热后状态:无气泡、裂纹、麻点

落锤冲击(1.0):≤1。

Claims

1.高分子节能环保稀土复合PVC树脂专用料，其特征在于高分子节能环保稀土复合PVC树脂专用料是主要由下述重量配比的原料制成的:

氯乙烯1000、稀土多功能复合稳定剂25～45、氯化聚乙烯70～90、钛白粉40～60、聚氯乙烯加工助剂5～20、沉淀碳酸钙130～150、纳米级活性轻质碳酸钙50～70和增白剂0.1～0.5。

2.根据权利要求1所述的高分子节能环保稀土复合PVC树脂专用料，其中各原料的重量配比是:

氯乙烯1000、稀土多功能复合稳定剂30～40、氯化聚乙烯75～85、钛白粉45～55、聚氯乙烯加工助剂10～15、沉淀碳酸钙135～145、纳米级活性轻质碳酸钙55～65和增白剂0.2～0.4。

3.根据权利要求1所述的高分子书能环保稀土复合PVC树脂专用料，其中各原料的重量配比是:

氯乙烯1000、稀土多功能复合稳定剂35、氯化聚乙烯80、钛白粉50、聚氯乙烯加工助剂12、沉淀碳酸钙140、纳米级活性轻质碳酸钙60和增白剂0.3。

4.根据权利要求1、2或3所述的高分子节能环保稀土复合PVC树脂专用料，其特征在于增白剂为荧光增白剂KB。