CN104045752A - 一种碳分子筛用pvdc组合物的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种碳分子筛用PVDC组合物的制备方法，按重量份数，将去离子水160～165份，分散剂0.07～0.35份，引发剂0.2～0.5份，pH缓冲调节剂0.04～0.25份，偏二氯乙烯单体70～100份，纳米填充料0.05～0.25份投入聚合釜，在搅拌下于45～65℃聚合反应8～15h后终止聚合反应，真空脱出残留单体，降温出料、离心、干燥即得到碳分子筛用PVDC组合物。本发明具有工艺简单、制备得到的产品性能好的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种PVDC组合物的制备方法，更具体的说，本发明涉及一种碳分子筛用PVDC组合物的制备方法。
背景技术
聚偏二氯乙烯(PVDC)是偏二氯乙烯(VDC)的均聚物或以偏二氯乙烯为主要成分与其它单体共聚而成的聚合物。由于分子链的对称结构和疏水基氯的存在，PVDC具有较高的结晶性和熔点，阻水、阻氧性能好，且对气体的阻隔性不受环境湿度的影响，广泛应用于化工、轻工、包装、食品等领域。
表观密度和微孔体积数大，熔点高，挥发份含量低，三目集中率高的PVDC通过高压压模、高温热解产生具有高度交联结构的多孔非石墨化碳，孔径可达到纳米级，与分子尺寸相近，可以制成粉末状、珠状、块状或圆盘状等各种形状，末状、珠状可以当填料，块状或圆盘叠放放置容器内使用，具有普通碳分子筛的一般特性，且密度高气体储存空间大，强度高，磨损低，导电和导热性高，选择性高，是一种多孔的优质的碳结构体。高压压模或高温热解后的PVDC可用于吸附多种气液体，在微电子半导体制造过程中离子植入设备时使用的高危气体(砷化氢、磷化氢、三氟化硼等)的安全储运方面和常温低压分离制高纯气体方面都有较好的应用。
国内外对PVDC的合成进行了大量的研究，但适合制作成PVDC碳分子筛用于气体吸附的PVDC组合物的合成方法报道较少。如中国专利公开号CN103408688A，公开日期2013年11月27日，发明名称：一种PVDC组合物的制备方法。该申请案介绍了一种PVDC组合物的制备方法，按原料配方将54～56％的去离子水、pH缓冲调节剂水溶液、20～80％的混合单体、20～80％的引发剂、20～80％的分散剂水溶液加入到聚合釜中，冷分散30分钟后，在40～100rpm搅拌转速下升温到65～80℃开始聚合反应，同时以不同速度补加剩余的反应原料，补加完成后继续聚合反应2～4h后终止聚合反应得到PVDC组合物。不足之处是制得的PVDC组合物的表观密度和微孔体积数较小，不适合制作成PVDC碳分子筛用于气体吸附，限制了PVDC组合物的应用领域。
发明内容
本发明针对现有技术的不足之处，提供一种工艺简单、制备得到的产品性能优良的碳分子筛用PVDC组合物的制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种碳分子筛用PVDC组合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)准备反应原料备用：按重量份数，反应原料组成为去离子水160～165份，分散剂0.07～0.35份，引发剂0.2～0.5份，pH缓冲调节剂0.04～0.25份，偏二氯乙烯单体70～100份，纳米填充料0.05～0.25份；
(2)配制pH缓冲调节剂水溶液和分散剂水溶液：将pH缓冲调节剂与0.3～3％的去离子水配制成pH缓冲调节剂水溶液，备用；将分散剂与5～35％的去离子水配制成分散剂水溶液，备用；
(3)配制纳米填充料水溶液：将纳米填充料与1～10％的去离子水配制成纳米填充料水溶液，备用；
(4)将5～20％的去离子水、pH缓冲调节剂水溶液、偏二氯乙烯单体、引发剂投入聚合釜，混合均匀后，再加入分散剂水溶液、纳米填充料水溶液、剩余去离子水，冷分散30分钟后，在50～150rpm搅拌转速下升温到45～65℃开始聚合反应；
(5)聚合反应开始后，以3～6rpm/h速度增大搅拌转速，聚合反应8～15h后终止聚合反应，真空脱出残留单体，降温出料、离心、干燥即得到碳分子筛用PVDC组合物。
作为本发明的优选实施方式，本发明所述的碳分子筛用PVDC组合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)准备反应原料备用：按重量份数，反应原料组成为去离子水160～165份，分散剂0.07～0.35份，引发剂0.2～0.5份，pH缓冲调节剂0.04～0.25份，偏二氯乙烯单体70～100份，共聚单体2～20份，纳米填充料0.05～0.25份；
(2)配制pH缓冲调节剂水溶液和分散剂水溶液：将pH缓冲调节剂与0.3～3％的去离子水配制成pH缓冲调节剂水溶液，备用；将分散剂与5～35％的去离子水配制成分散剂水溶液，备用；
(3)配制纳米填充料水溶液：将纳米填充料与1～10％的去离子水配制成纳米填充料水溶液，备用；
(4)配制混合单体：将偏二氯乙烯单体和共聚单体混合均匀，配制成混合单体，备用；
(5)将5～20％的去离子水、pH缓冲调节剂水溶液、混合单体、引发剂投入聚合釜，混合均匀后，再加入分散剂水溶液、纳米填充料水溶液、剩余去离子水，冷分散30分钟后，在50～150rpm搅拌转速下升温到45～65℃开始聚合反应；
(6)聚合反应开始后，以3～6rpm/h速度增大搅拌转速，聚合反应8～15h后终止聚合反应，真空脱出残留单体，降温出料、离心、干燥即得到碳分子筛用PVDC组合物。
所述的pH缓冲调节剂优选为焦磷酸二氢二钠、磷酸氢二钠、焦磷酸钠、碳酸氢钠、醋酸铵中的一种或几种的混合物。
所述的引发剂优选为过氧化二碳酸二乙基己酯、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化新癸酸叔丁酯、偶氮二异庚腈、过氧化十二酰、过氧化二苯甲酰、过氧化-2-乙基己酸特丁酯中的一种。
所述的分散剂优选为甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素醚中的一种。
所述的纳米填充料优选为纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛中的一种。
所述的共聚单体优选为氯乙烯(VC)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯腈(AN)中的一种。
本发明通过优化聚合反应温度、搅拌转速、投料方式等影响聚合反应的因素，优化了聚合方法，改善了PVDC组合物的热稳定性与加工性能，本发明的碳分子筛用PVDC组合物特别适用气体吸附储存和常温低压分离制高纯气体使用的碳分子筛制作。本发明制得的PVDC组合物熔点大于195℃，表观密度在0.6～0.8g/cm3。
本发明所述的熔点是指组合物热吸收焓最大值所对应的温度，其测定方法可采用本领域的常规方法如差示扫描量热法(DSC)测定。本发明制备得到碳分子筛用PVDC组合物的表观密度用杯式法测定，挥发份用烘箱内重量法测定。
聚合反应温度直接影响PVDC组合物的聚合速率、分子量以及熔点。聚合温度越低，聚合速率越慢，生成PVDC组合物分子量越大，熔点越高，但生产效率较低；聚合温度高，将提高引发剂的引发速率，聚合速率加快，生成PVDC组合物分子量降低，熔点降低，PVDC组合物降解生成碳分子筛时灰份较多，质量较差。因此本发明选择的聚合反应温度为45℃～65℃。
搅拌转速除了影响PVDC组合物颗粒大小和分布外，也对PVDC组合物颗粒的疏松度有很大的影响。如果搅拌转速过低，聚合过程中PVDC组合物将沉底爆聚，形成不良后果；如果搅拌转速过大，搅拌强度过高，PVDC组合物离心力过大，又会使得PVDC组合物颗粒结构拉长变形，形成不规则颗粒，质量变差。因此本发明中聚合反应时搅拌转速为50～150rpm，并在聚合反应开始后同时以3～6rpm/h速度增大搅拌转速。
投料方式对PVDC组合物分子结构有影响。聚合前少投水，将单体和引发剂混合均匀后再投分散剂包裹单体，最后再投剩余水可以保持共聚物分子结构的均一性。因此本发明中采取将5～20％的去离子水、pH缓冲调节剂水溶液、混合单体、引发剂投入聚合釜，开启搅拌混合均匀，之后将分散剂水溶液、纳米填充料水溶液、剩余水投入到聚合釜中，冷分散30分钟后再升温开始聚合反应。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果：
1、工艺简单，适于工业化，本发明的方法操作简单，反应温和，聚合反应过程平稳，无集中放热现象，适于工业化大规模生产；
2、产品性能优良，本发明制得的PVDC组合物熔点大于195℃，表观密度0.66g/cm3以上，挥发份在0.16％以下，三目集中率(60目、80目、100目)为90.25％以上，特别适用于制作碳分子筛。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步详细描述，但本发明不仅仅局限于以下实施例。
实施例和对比例制得的产品性能参数采用以下方法测定：
熔点采用差示扫描量热法(DSC)测定；
表观密度用杯式法测定；
挥发份用烘箱内重量法测定；
树脂筛分按GB/T20022标准执行，三目集中率(60目、80目、100目)为落入该三目区间的重量占总重量的比例。
实例1
一种碳分子筛用PVDC组合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)准备反应原料备用，反应原料组成为：
(2)配制pH缓冲调节剂水溶液和分散剂水溶液：将焦磷酸钠1.6kg和磷酸氢二钠0.4kg，去离子水20kg配制成pH缓冲调节剂水溶液；将甲基纤维素醚2.5kg，去离子水375kg配制成分散剂水溶液；
(3)配制纳米填充料水溶液：将1.8kg纳米二氧化硅，88.2kg去离子水配制成纳米填充料水溶液；
(4)将257.3kg去离子水、pH缓冲调节剂水溶液加入到3M3聚合釜(带搅拌装置不锈钢聚合釜，长径比为2：1，三叶锚式桨)中，封釜试压后用氮气置换3次，抽真空后加入VDC单体、引发剂(过氧化二碳酸二乙基己酯)，搅拌15分钟混合均匀后，加入分散剂水溶液和纳米填充料水溶液，补加剩余的去离子水。冷分散30分钟后，在70rpm搅拌转速下向聚合釜夹套通热水，升温到65℃开始聚合反应，同时以5.6rpm/h速度增大搅拌转速，聚合反应8h终止聚合反应，真空脱出残留单体，降温至45℃出料、离心、干燥。
结果：聚合反应过程平稳，无集中放热现象，制得的白色树脂，稳定性良好，熔点195℃，表观密度0.77g/cm3，挥发份0.15％，三目集中率(60目、80目、100目)为90.69％。实例2
一种碳分子筛用PVDC组合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)准备反应原料备用，反应原料组成为：
(2)配制pH缓冲调节剂水溶液和分散剂水溶液：将焦磷酸钠1kg，去离子水12.5kg配制成pH缓冲调节剂水溶液；将羟丙基甲基纤维素1.9kg，去离子水285kg配制成分散剂水溶液；
(3)配制纳米填料水溶液：将1kg纳米碳酸钙，49kg去离子水配制成纳米填充料水溶液；
(4)将129.4kg去离子水、pH缓冲调节剂水溶液加入到3M3聚合釜(带搅拌装置不锈钢聚合釜，长径比为2：1，三叶锚式桨)中，封釜试压后用氮气置换3次，抽真空后加入VDC单体、引发剂(过氧化-2-乙基己酸特丁酯)、搅拌15分钟混合均匀后，加入分散剂水溶液和纳米填充料水溶液，补加剩余的去离子水。冷分散30分钟后，在60rpm搅拌转速下向聚合釜夹套通热水，升温到55℃开始聚合反应。以4.5rpm/h速度增大搅拌转速，聚合反应10h终止聚合反应，真空脱出残留单体，降温至45℃出料、离心、干燥。
结果：聚合反应过程平稳，无集中放热现象，制得的白色树脂，稳定性良好，熔点198℃，表观密度0.72g/cm3，挥发份0.14％，三目集中率(60目、80目、100目)为91.54％。
实例3：
一种碳分子筛用PVDC组合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)准备反应原料备用，反应原料组成为：
(2)配制pH缓冲调节剂水溶液和分散剂水溶液：将焦磷酸二氢二钠0.6kg，去离子水7.5kg配制成pH缓冲调节剂水溶液；将甲基纤维素0.8kg，去离子水134.4kg配制成分散剂水溶液；
(3)配制纳米填充料水溶液：将0.4kg纳米二氧化钛，19.6kg去离子水配制成纳米填充料水溶液；
(4)将102.4kg去离子水、pH缓冲调节剂水溶液加入到3M3聚合釜(带搅拌装置不锈钢聚合釜，长径比为2：1，三叶锚式桨)中，封釜试压后用氮气置换3次，抽真空后加入VDC单体、引发剂(过氧化-2-乙基己酸特丁酯)、搅拌15分钟混合均匀后，加入分散剂水溶液和纳米填充料水溶液，补加剩余的去离子水。冷分散30分钟后，在65rpm搅拌转速下向聚合釜夹套通热水，升温到50℃开始聚合反应。以3.3rpm/h速度增大搅拌转速，聚合反应15h终止聚合反应，真空脱出残留单体，降温至45℃出料、离心、干燥
结果：聚合反应过程平稳，无集中放热现象，制得的白色树脂，稳定性良好，熔点198℃，表观密度0.69g/cm3，挥发份0.14％，三目集中率(60目、80目、100目)为90.72％
实例4
一种碳分子筛用PVDC组合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)准备反应原料备用，反应原料组成为：
(2)配制pH缓冲调节剂水溶液和分散剂水溶液：将磷酸氢二钠1.5kg，碳酸氢钠0.2kg，去离子水21.2kg配制成pH缓冲调节剂水溶液；将甲基纤维素醚2.5kg，去离子水375kg配制成分散剂水溶液；
(3)配制混合单体：将695kgVDC单体和105kgVC单体混合均匀，配制成混合单体；
(4)配制纳米填充料水溶液：将1.2kg纳米碳酸钙，58.8kg去离子水配制成纳米填充料水溶液；
(5)将192.2kg去离子水、pH缓冲调节剂水溶液加入到3M3聚合釜(带搅拌装置不锈钢聚合釜，长径比为2：1，三叶锚式桨)中，封釜试压后用氮气置换3次，抽真空后加入配制好的混合单体、引发剂(过氧化新癸酸叔丁酯)、搅拌15分钟混合均匀后，加入分散剂水溶液、纳米填充料水溶液和剩余的去离子水。冷分散30分钟后，在65rpm搅拌转速下向聚合釜夹套通热水，升温到45.5℃开始聚合反应，同时以3.6rpm/h速度增大搅拌转速，聚合反应15h终止聚合反应，真空脱出残留单体，降温至45℃出料、离心、干燥。
结果：聚合反应过程平稳，无集中放热现象，制得的白色树脂，稳定性较好，熔点201℃，表观密度0.75g/cm3，挥发份0.15％，三目集中率(60目、80目、100目)为91.14％。
实例5
一种碳分子筛用PVDC组合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)准备反应原料备用，反应原料组成为：
(2)配制pH缓冲调节剂水溶液和分散剂水溶液：将磷酸二氢二钠1.0kg，醋酸铵0.2kg，去离子水15kg配制成pH缓冲调节剂水溶液；将甲基纤维素2.0kg，去离子水300kg配制成分散剂水溶液；
(3)配制混合单体：将770kgVDC单体和30kgVC单体混合均匀，配制成混合单体；
(4)配制纳米填充料水溶液：将0.5kg纳米二氧化钛，24.5kg去离子水配制成纳米填充料水溶液。
(5)将154.2kg去离子水、pH缓冲调节剂水溶液加入到3M3聚合釜(带搅拌装置不锈钢聚合釜，长径比为2：1，三叶锚式桨)中，封釜试压后用氮气置换3次，抽真空后加入配制好的混合单体、引发剂(过氧化二苯甲酰)、搅拌15分钟混合均匀后，加入分散剂水溶液、纳米填充料水溶液和剩余的去离子水。冷分散30分钟后，在55rpm搅拌转速下向聚合釜夹套通热水，升温到50.5℃开始聚合反应，同时以4.4rpm/h速度增大搅拌转速，聚合反应12h终止聚合反应，真空脱出残留单体，降温至45℃出料、离心、干燥。
结果：聚合反应过程平稳，无集中放热现象，制得的白色树脂，稳定性较好，熔点198℃，表观密度0.78g/cm3，挥发份0.16％，三目集中率(60目、80目、100目)为91.65％。
实例6
一种碳分子筛用PVDC组合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)准备反应原料备用，反应原料组成为：
(2)配制pH缓冲调节剂水溶液和分散剂水溶液：将焦磷酸钠0.5kg，去离子水6.25kg配制成pH缓冲调节剂水溶液；将羟丙基甲基纤维素0.8kg，去离子水120kg配制成分散剂水溶液；
(3)配制混合单体：将730kgVDC单体和70kgVC单体混合均匀，配制成混合单体；
(4)配制纳米填充料水溶液：将1.6kg纳米二氧化硅，78.4kg去离子水配制成纳米填充料水溶液；
(5)将154.2kg去离子水、pH缓冲调节剂水溶液加入到3M3聚合釜(带搅拌装置不锈钢聚合釜，长径比为2：1，三叶锚式桨)中，封釜试压后用氮气置换3次，抽真空后加入配制好的混合单体、引发剂(过氧化二苯甲酰)、搅拌15分钟混合均匀后，加入分散剂水溶液、纳米填充料水溶液和剩余的去离子水。冷分散30分钟后，在60rpm搅拌转速下向聚合釜夹套通热水，升温到55℃开始聚合反应，同时以5rpm/h速度增大搅拌转速，聚合反应10h终止聚合反应，真空脱出残留单体，降温至45℃出料、离心、干燥。
结果：聚合反应过程平稳，无集中放热现象，制得的白色树脂，稳定性较好，熔点202℃，表观密度0.74g/cm3，挥发份0.13％，三目集中率(60目、80目、100目)为91.42％。
实例7
一种碳分子筛用PVDC组合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)准备反应原料备用，反应原料组成为：
(2)配制pH缓冲调节剂水溶液和分散剂水溶液：将磷酸氢二钠1.2kg，焦磷酸钠0.2kg，焦磷酸二氢二钠0.6kg，去离子水25kg配制成pH缓冲调节剂水溶液；将甲基纤维素醚2.6kg，去离子水390kg配制成分散剂水溶液；
(3)配制混合单体：将774kgVDC单体和26kgMMA单体混合均匀，配制成混合单体；
(4)配制纳米填充料水溶液：将2.0kg纳米二氧化硅，98kg去离子水配制成纳米填充料水溶液；
(5)将128.2kg去离子水、pH缓冲调节剂水溶液加入到3M3聚合釜(带搅拌装置不锈钢聚合釜，长径比为2：1，三叶锚式桨)中，封釜试压后用氮气置换3次，抽真空后加入配制好的混合单体、引发剂(过氧化二苯甲酰)、搅拌15分钟混合均匀后，加入分散剂水溶液、纳米填充料水溶液和剩余的去离子水。冷分散30分钟后，在55rpm搅拌转速下向聚合釜夹套通热水，升温到50.5℃开始聚合反应，同时以4.4rpm/h速度增大搅拌转速，聚合反应12h终止聚合反应，真空脱出残留单体，降温至45℃出料、离心、干燥。
结果：聚合反应过程平稳，无集中放热现象，制得的白色树脂，稳定性较好，熔点197℃，表观密度0.72g/cm3，挥发份0.16％，三目集中率(60目、80目、100目)为90.65％。
实例8
一种碳分子筛用PVDC组合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)准备反应原料备用，反应原料组成为：
(2)配制pH缓冲调节剂水溶液和分散剂水溶液：将碳酸氢钠1.2kg，去离子水15kg配制成pH缓冲调节剂水溶液；将羟丙基甲基纤维素1.8kg，去离子水270kg配制成分散剂水溶液；
(3)配制混合单体：将744kgVDC单体和56kgMMA单体混合均匀，配制成混合单体；
(4)配制纳米填充料水溶液：将1.0kg纳米二氧化钛，49kg去离子水配制成纳米填充料水溶液。
(5)将205.8kg去离子水、pH缓冲调节剂水溶液加入到3M3聚合釜(带搅拌装置不锈钢聚合釜，长径比为2：1，三叶锚式桨)中，封釜试压后用氮气置换3次，抽真空后加入配制好的混合单体、引发剂(过氧化-2-乙基己酸特丁酯)、搅拌15分钟混合均匀后，加入分散剂水溶液、纳米填充料水溶液和剩余的去离子水。冷分散30分钟后，在70rpm搅拌转速下向聚合釜夹套通热水，升温到55℃开始聚合反应，同时以5.2rpm/h速度增大搅拌转速，聚合反应9h终止聚合反应，真空脱出残留单体，降温至45℃出料、离心、干燥。
结果：聚合反应过程平稳，无集中放热现象，制得的白色树脂，稳定性较好，熔点200℃，表观密度0.73g/cm3，挥发份0.14％，三目集中率(60目、80目、100目)为90.56％。
实例9
一种碳分子筛用PVDC组合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)准备反应原料备用，反应原料组成为：
(2)配制pH缓冲调节剂水溶液和分散剂水溶液：将醋酸铵0.4kg，去离子水5kg配制成pH缓冲调节剂水溶液；将甲基纤维素0.6kg，去离子水90kg配制成分散剂水溶液；
(3)配制混合单体：将705kgVDC单体和95kgMMA单体混合均匀，配制成混合单体；
(4)配制纳米填充料水溶液：将0.7kg纳米碳酸钙，34.3kg去离子水溶液配制成纳米填充料水溶液；
(5)将258kg去离子水、pH缓冲调节剂水溶液加入到3M3聚合釜(带搅拌装置不锈钢聚合釜，长径比为2：1，三叶锚式桨)中，封釜试压后用氮气置换3次，抽真空后加入配制好的混合单体、引发剂(偶氮二异庚腈)、搅拌15分钟混合均匀后，加入分散剂水溶液、纳米填充料水溶液和剩余的去离子水。冷分散30分钟后，在75rpm搅拌转速下向聚合釜夹套通热水，升温到65℃开始聚合反应，同时以4.5rpm/h速度增大搅拌转速，聚合反应10h终止聚合反应，真空脱出残留单体，降温至45℃出料、离心、干燥。
结果：聚合反应过程平稳，无集中放热现象，制得的白色树脂，稳定性较好，熔点199℃，表观密度0.71g/cm3，挥发份0.16％，三目集中率(60目、80目、100目)为90.67％。
实例10
一种碳分子筛用PVDC组合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)准备反应原料备用，反应原料组成为：
(2)配制pH缓冲调节剂水溶液和分散剂水溶液：将焦磷酸二氢二钠1kg，磷酸氢二钠1kg，去离子水25kg配制成pH缓冲调节剂水溶液；将羟丙基甲基纤维素2.6kg，去离子水390kg配制成分散剂水溶液；
(3)配制混合单体：将780kgVDC单体和20kgAN单体混合均匀，配制成混合单体；
(4)配制纳米填充料水溶液：将1.5kg纳米二氧化硅，73.5kg去离子水配制成纳米填充料水溶液；
(5)将102.5kg去离子水、pH缓冲调节剂水溶液加入到3M3聚合釜(带搅拌装置不锈钢聚合釜，长径比为2：1，三叶锚式桨)中，封釜试压后用氮气置换3次，抽真空后加入配制好的混合单体、引发剂(过氧化二碳酸二乙基己酯)、搅拌15分钟混合均匀后，加入分散剂水溶液、纳米填充料水溶液和剩余的去离子水。冷分散30分钟后，在80rpm搅拌转速下向聚合釜夹套通热水，升温到60℃开始聚合反应，同时以4.8rpm/h速度增大搅拌转速，聚合反应8h终止聚合反应，真空脱出残留单体，降温至45℃出料、离心、干燥。
结果：聚合反应过程平稳，无集中放热现象，制得的白色树脂，稳定性较好，熔点197℃，表观密度0.66g/cm3，挥发份0.13％，三目集中率(60目、80目、100目)为90.37％。
实例11
一种碳分子筛用PVDC组合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)准备反应原料备用，反应原料组成为：
(2)配制pH缓冲调节剂水溶液和分散剂水溶液：将焦磷酸钠1.2kg，去离子水15kg配制成pH缓冲调节剂水溶液；将甲基纤维素1.6kg，去离子水240kg配制成分散剂水溶液；
(3)配制混合单体：将760kgVDC单体和40kgAN单体混合均匀，配制成混合单体；
(4)配制纳米填充料水溶液：将1.0kg纳米碳酸钙，49kg去离子水溶液配制成纳米填充料水溶液；
(5)将141kg去离子水、pH缓冲调节剂水溶液加入到3M3聚合釜(带搅拌装置不锈钢聚合釜，长径比为2：1，三叶锚式桨)中，封釜试压后用氮气置换3次，抽真空后加入配制好的混合单体、引发剂(过氧化新癸酸叔丁酯)、搅拌15分钟混合均匀后，加入分散剂水溶液、纳米填充料水溶液和剩余的去离子水。冷分散30分钟后，在70rpm搅拌转速下向聚合釜夹套通热水，升温到50.5℃开始聚合反应，同时以4rpm/h速度增大搅拌转速，聚合反应10h终止聚合反应，真空脱出残留单体，降温至45℃出料、离心、干燥。
结果：聚合反应过程平稳，无集中放热现象，制得的白色树脂，稳定性较好，熔点196℃，表观密度0.68g/cm3，挥发份0.14％，三目集中率(60目、80目、100目)为90.25％。
实例12
一种碳分子筛用PVDC组合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)准备反应原料备用，反应原料组成为：
(2)配制pH缓冲调节剂水溶液和分散剂水溶液：将碳酸氢钠0.5kg，去离子水6.25kg配制成pH缓冲调节剂水溶液；将甲基纤维素醚0.8kg，去离子水120kg配制成分散剂水溶液；
(3)配制混合单体：将710kgVDC单体和90kgAN单体混合均匀，配制成混合单体；
(4)配制纳米填充料水溶液：将0.6kg纳米二氧化钛，29.4kg去离子水溶液配制成纳米填充料水溶液；
(5)将245.3kg去离子水、pH缓冲调节剂水溶液加入到3M3聚合釜(带搅拌装置不锈钢聚合釜，长径比为2：1，三叶锚式桨)中，封釜试压后用氮气置换3次，抽真空后加入配制好的混合单体、引发剂(过氧化十二酰)、搅拌15分钟混合均匀后，加入分散剂水溶液、纳米填充料水溶液和剩余的去离子水。冷分散30分钟后，在65rpm搅拌转速下向聚合釜夹套通热水，升温到55℃开始聚合反应，同时以3.3rpm/h速度增大搅拌转速，聚合反应15h终止聚合反应，真空脱出残留单体，降温至45℃出料、离心、干燥。
结果：聚合反应过程平稳，无集中放热现象，制得的白色树脂，稳定性较好，熔点198℃，表观密度0.71g/cm3，挥发份0.16％，三目集中率(60目、80目、100目)为91.46％。对比例1
一种碳分子筛用PVDC组合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)准备反应原料备用，反应原料组成为：
(2)将步骤(1)准备的反应原料加入到3M3聚合釜(带搅拌装置不锈钢聚合釜，长径比为2：1，三叶锚式桨)中，封釜试压后用氮气置换3次，抽真空搅拌15分钟混合均匀后，在65rpm搅拌转速下向聚合釜夹套通热水，升温到45.5℃开始聚合反应，聚合反应7h后终止聚合反应，真空脱出残留单体，降温至45℃出料、离心、干燥。
结果：聚合反应过程有集中放热现象，制得的白色树脂，稳定性较好，熔点176℃表观密度0.64g/cm3，挥发份0.6％，三目集中率(60目、80目、100目)为85.14％。
对比例2
一种碳分子筛用PVDC组合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)准备反应原料备用，反应原料组成为：
(2)将步骤(1)准备的反应原料加入到3M3聚合釜(带搅拌装置不锈钢聚合釜，长径比为2：1，三叶锚式桨)中，封釜试压后用氮气置换3次，抽真空搅拌15分钟混合均匀后，在70rpm搅拌转速下向聚合釜夹套通热水，升温到55℃开始聚合反应，聚合反应6h后终止聚合反应，真空脱出残留单体，降温至45℃出料、离心、干燥。
结果：聚合反应过程有集中放热现象，制得的白色树脂，稳定性较好，熔点172℃，表观密度0.61g/cm3，挥发份0.7％，三目集中率(60目、80目、100目)为86.14％。
对比例3：
一种碳分子筛用PVDC组合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)准备反应原料备用，反应原料组成为：
(2)将步骤(1)准备的反应原料加入到3M3聚合釜(带搅拌装置不锈钢聚合釜，长径比为2：1，三叶锚式桨)中，封釜试压后用氮气置换3次，抽真空搅拌15分钟混合均匀后，在70rpm搅拌转速下向聚合釜夹套通热水，升温到50.5℃开始聚合反应，聚合反应20h后终止聚合反应，真空脱出残留单体，降温至45℃出料、离心、干燥。
结果：聚合反应过程有集中放热现象，制得的白色树脂，稳定性较好，熔点174℃，表观密度0.65g/cm3，挥发份0.8％，三目集中率(60目、80目、100目)为84.31％。
Claims (7)
1.一种碳分子筛用PVDC组合物的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)准备反应原料备用：按重量份数，反应原料组成为去离子水160～165份，分散剂0.07～0.35份，引发剂0.2～0.5份，pH缓冲调节剂0.04～0.25份，偏二氯乙烯单体70～100份，纳米填充料0.05～0.25份；
(2)配制pH缓冲调节剂水溶液和分散剂水溶液：将pH缓冲调节剂与0.3～3％的去离子水配制成pH缓冲调节剂水溶液，备用；将分散剂与5～35％的去离子水配制成分散剂水溶液，备用；
(3)配制纳米填充料水溶液：将纳米填充料与1～10％的去离子水配制成纳米填充料水溶液，备用；
(4)将5～20％的去离子水、pH缓冲调节剂水溶液、偏二氯乙烯单体、引发剂投入聚合釜，混合均匀后，再加入分散剂水溶液、纳米填充料水溶液、剩余去离子水，冷分散30分钟后，在50～150rpm搅拌转速下升温到45～65℃开始聚合反应；
(5)聚合反应开始后，以3～6rpm/h速度增大搅拌转速，聚合反应8～15h后终止聚合反应，真空脱出残留单体，降温出料、离心、干燥即得到碳分子筛用PVDC组合物。
2.根据权利要求1所述的碳分子筛用PVDC组合物的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)准备反应原料备用：按重量份数，反应原料组成为去离子水160～165份，分散剂0.07～0.35份，引发剂0.2～0.5份，pH缓冲调节剂0.04～0.25份，偏二氯乙烯单体70～100份，共聚单体2～20份，纳米填充料0.05～0.25份；
(2)配制pH缓冲调节剂水溶液和分散剂水溶液：将pH缓冲调节剂与0.3～3％的去离子水配制成pH缓冲调节剂水溶液，备用；将分散剂与5～35％的去离子水配制成分散剂水溶液，备用；
(3)配制纳米填充料水溶液：将纳米填充料与1～10％的去离子水配制成纳米填充料水溶液，备用；
(4)配制混合单体：将偏二氯乙烯单体和共聚单体混合均匀，配制成混合单体，备用；
(5)将5～20％的去离子水、pH缓冲调节剂水溶液、混合单体、引发剂投入聚合釜，混合均匀后，再加入分散剂水溶液、纳米填充料水溶液、剩余去离子水，冷分散30分钟后，在50～150rpm搅拌转速下升温到45～65℃开始聚合反应；
(6)聚合反应开始后，以3～6rpm/h速度增大搅拌转速，聚合反应8～15h后终止聚合反应，真空脱出残留单体，降温出料、离心、干燥即得到碳分子筛用PVDC组合物。
3.根据权利要求1或2所述的碳分子筛用PVDC组合物的制备方法，其特征在于所述的PH缓冲调节剂为焦磷酸二氢二钠、磷酸氢二钠、焦磷酸钠、碳酸氢钠、磷酸二氢二钠、醋酸铵中的一种或几种的混合物。
4.根据权利要求1或2所述的碳分子筛用PVDC组合物的制备方法，其特征在于所述的引发剂为过氧化二碳酸二乙基己酯、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化新癸酸叔丁酯、偶氮二异庚腈、过氧化十二酰、过氧化二苯甲酰、过氧化-2-乙基己酸特丁酯中的一种。
5.根据权利要求1或2所述的碳分子筛用PVDC组合物的制备方法，其特征在于所述的分散剂为甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素醚中的一种。
6.根据权利要求1或2所述的碳分子筛用PVDC组合物的制备方法，其特征在于所述的纳米填充料为纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛中的一种。
7.根据权利要求2所述的碳分子筛用PVDC组合物的制备方法，其特征在于所述的共聚单体为氯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈中的一种。
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