CN103709286A

CN103709286A - 一种采用无毒引发剂制备聚氯乙烯糊树脂的方法

Info

Publication number: CN103709286A
Application number: CN201310513079.3A
Authority: CN
Inventors: 魏永涛; 邱泽勤; 崔玉霞; 田爱娟; 李永胜; 李益成; 张东洲; 李春军
Original assignee: Tianjin Botian Chemical Co Ltd
Current assignee: Tianjin Botian Chemical Co Ltd
Priority date: 2013-10-17
Filing date: 2013-10-17
Publication date: 2014-04-09

Abstract

一种采用无毒引发剂制备聚氯乙烯糊树脂的方法，涉及到化工生产领域，尤其涉及到聚氯乙烯糊树脂的制造。按一定比例取氯乙烯单体、无离子水、乳化剂和引发剂经均化泵均化5～15分钟后，使之形成大小一致的微细液滴，在引发剂的作用下，于40～50℃下进行反应，6～10小时，生成聚氯乙烯均聚物的一种胶乳。胶乳经喷雾干燥、研磨、包装等工序制得聚氯乙烯糊树脂。

Description

一种采用无毒引发剂制备聚氯乙烯糊树脂的方法

技术领域

本发明涉及到化工生产领域，尤其涉及到聚氯乙烯糊树脂的制造。

背景技术

糊树脂的生产和塑料制品都提出了无污染和无毒化的要求，用于医疗领域的PVC制品更要求使用无毒的PVC树脂；在采用甲苯作溶剂的过氧化物和庚腈复合引发的VCM微悬浮聚合生产过程中，尽管采用了先进的汽提和抽真空的工艺，PVC树脂中的未反应VCM等有毒挥发性物质的含量有了大幅度降低，但PVC树脂仍然还有相当高的甲苯等有毒物残留，一直达不到医用卫生级树脂的标准。选用甲苯作溶剂的庚腈等有机氰类引发剂，不仅产生大量的有害废水需要处理，亦产生许多含甲苯等的高沸物。因此，从原材料选择入手，解决生产中聚合体系含甲苯等有毒物质，使聚合体系真正实现无毒害物质的加入，生产真正无毒的PVC树脂一直是PVC生产商高度关注的课题。本专利生产的PVC糊树脂中消除了甲苯的残留，真正达到医药卫生级树脂的标准，工艺环保方面的社会效益非常显著。

发明内容

本发明的目的是提供了一种新的无毒引发剂体系制备糊树脂的聚合工艺，所制得产品的初级粒子平均粒径为0.5～3.0微米的分散型聚氯乙烯均聚物。

本发明的目的是这样实现的：其技术方案包括下述单体的化学成分，

一种采用无毒引发剂制备聚氯乙烯糊树脂的方法，组成及其配方：

氯乙烯单体100％、占单体重量的0，4％～0.9％的乳化剂，占单体重量0.8％～1.2％的脂肪醇，占单体重量的0.006％～0.015％的引发剂。

乳化剂为一种或一种以上任意比例混合阴离子型表面活性剂，该阴离子表面活性剂为长链脂肪酸盐、长链烷基硫酸盐、芳香基磺酸盐、月桂醇硫酸钠、十六醇硫酸钠、十二醇硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、长链烷基饱和脂肪醇。

引发剂为一种或两种以上过氧化物类引发剂结合的复合引发剂，过氧化物为过氧化二碳酸二环己酯(水乳)、过氧化二碳酸二异丙酯(水乳)、过氧化二碳酸二苯氧乙基酯(水乳)、过氧化二碳酸二(2-乙氧基)乙酯(水乳)、过氧化二碳酸双(2-乙基)己酯(水乳)等。

本发明还包括所有加入的脂肪醇为一种或一种以上使微悬浮聚合的分散液更为稳定的高级脂肪醇或高级脂肪酸。

本发明的制备方法为：按上述一定比例取氯乙烯单体、无离子水、乳化剂和引发剂经均化泵均化5～15分钟后，使之形成大小一致的微细液滴，在引发剂的作用下，于40～50℃下进行反应，6～10小时，生成聚氯乙烯均聚物的一种胶乳。胶乳经喷雾干燥、研磨、包装等工序制得聚氯乙烯糊树脂。

乳化剂为阴离子表面活性剂。阴离子表面活性剂如长链脂肪酸盐、长链烷基硫酸盐、芳香基磺酸盐、月桂醇硫酸钠、十六醇硫酸钠、十二醇硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠等。其用量为单体用量的0.4％～1.2％(wt)。乳化体系中使用的高级醇或高级脂肪酸等作为助分散剂，其目的在于降低氯乙烯与水的界面张力，使细小的分散液滴在聚合过程中有效的保持液滴的稳定性，不发生聚集与分层，在形成聚合的胶乳后可使其保持稳定。但是碳原子在八以下的分散液的稳定效果不佳，宜选择碳原子在八以上的，用量为单体用量的0.6％～1.5％(wt)，最好选用0.9％～1.2％。

引发剂一般使用过氧类的引发剂，过氧化物为过氧化二碳酸二环己酯、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二苯氧乙基酯、过氧化二碳酸二(2-乙氧基)乙酯、过氧化新癸酸叔丁酯、过氧化双(3，5，5-三甲基乙酰)。用量为单体用量的0.005％～0.015％(wt)，优选0.006％～0.001％。引发剂体系可使用其中两种复合。

本发明所选择的聚合温度以40～50℃为宜。

本发明所使用的复合引发剂为两种水乳型过氧化物引发剂类。

本发明的乳化剂体系是由一种阴离子表面活性剂和一种脂肪醇组成。

本发明的分散时间为5～15分钟。

本发明和其它方法相比较，具有以下特点：

1.制备的MP-1700G型糊树脂是环保无毒的。

2.乳化剂体系能保持聚合过程中分散液的稳定性。

3.均化时间短。

4.聚合胶乳稳定性好。

5.所得胶乳的初级粒子的粒径在规定的范围内。

6.所得的糊树脂稳定性好。

具体实施方式

试验在体积30升带有框式搅拌器的不锈钢反应釜中进行，反应混合物(乳化剂、助分散剂、引发剂、无离子水、氯乙烯)进入分散罐，并在规定的时间内经均化设备完全均化，然后向聚合釜内压料，加料完毕后向聚合釜内充氮气使釜内压力在原来基础上增加0.1mp，并开始升温聚合。聚合终止后未反应的单体被回收回氯乙烯气柜，反应物放到容器中。

胶乳用喷雾干燥器干燥后经研磨得到本发明的糊树脂，其平均李粒径为0.5～2微米。平均聚合度为1550～1750.糊粘度为4000～5500左右mp.s。

实施例1

氯乙烯是100份，无离子水是95份，过氧化二碳酸双(2-乙基)己酯(水乳)是0.0015份，过氧化二碳酸二(2-乙氧基)乙酯是0.0012份，C16～18脂肪醇是0.9份，十二烷基硫酸钠是0.75份。

均化时间为10分钟：

将十二烷基硫酸钠、C16～18脂肪醇，5份无离子水于烧杯中将乳化剂溶解。

将上述以溶解的乳化剂、引发剂、和氯乙烯单体、无离子水按规定的量加入分散釜中，经均化泵均化10分钟，均化完毕后，将均化好的物料加入聚合釜中，然后充氮气至增加0.1MP，然后开始升温至44℃开始聚合反应，当釜内温度出现高峰值再下降，压力下降0.1MP后聚合停止，然后进行自压回收，釜内压力降至0.05MP时停止。胶乳放到容器中，经喷雾干燥器干燥，物料研磨后进行分析，检测。

成品平均粒径1.65微米，平均聚合度为1650。

实施例2

均化时间为6分钟：

按实施例1的步骤进行。

成品平均粒径1.45微米，平均聚合度为1580。

实施例3

氯乙烯是100份，无离子水是100份，过氧化二碳酸双(2-乙基)己酯(水乳)是0.0015份，过氧化二碳酸二(2-乙氧基)乙酯是0.0012份，C16～18脂肪醇是0.9份，十二烷基硫酸钠是0.75份。

均化时间为6分钟：

按实施例1的步骤进行。

成品平均粒径1.50微米，平均聚合度为1610。平均成品黏度为4808CP.S。

Claims

1.一种采用无毒引发剂制备聚氯乙烯糊树脂的方法，其特征是：组成及其配方为：

氯乙烯单体100％、占单体重量的0.4％～0.9％的乳化剂，占单体重量0.8％～1.2％的脂肪醇，占单体重量的0.006％～0.015％的引发剂；

按上述比例取氯乙烯单体、无离子水、乳化剂和引发剂经均化泵均化5～15分钟后，使之形成大小一致的微细液滴，在引发剂的作用下，于40～50℃下进行反应，6～10小时，生成聚氯乙烯均聚物的一种胶乳，胶乳经喷雾干燥、研磨、包装等工序制得聚氯乙烯糊树脂。

2.根据权利要求1所述的采用无毒引发剂制备聚氯乙烯糊树脂的方法，其特征是：所述的乳化剂为一种或一种以上任意比例混合阴离子型表面活性剂，该阴离子表面活性剂为长链脂肪酸盐、长链烷基硫酸盐、芳香基磺酸盐、月桂醇硫酸钠、十六醇硫酸钠、十二醇硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、长链烷基饱和脂肪醇。

3.根据权利要求1所述的采用无毒引发剂制备聚氯乙烯糊树脂的方法，其特征是：所述的脂肪醇为一种或一种以上使微悬浮聚合的分散液更为稳定的高级脂肪醇或高级脂肪酸。

4.根据权利要求1所述的采用无毒引发剂制备聚氯乙烯糊树脂的方法，其特征是：所述的引发剂为一种或两种以上过氧化物类引发剂结合的复合引发剂，过氧化物为过氧化二碳酸二环己酯、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二苯氧乙基酯、过氧化二碳酸二(2-乙氧基)乙酯、过氧化二碳酸双(2-乙基)己酯。

5.根据权利要求1或2所述的采用无毒引发剂制备聚氯乙烯糊树脂的方法，其特征是：所述的乳化剂为阴离子表面活性剂。