CN105838000B - 一种里印膜用pvdc树脂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种里印膜用PVDC树脂的制备方法,包括如下步骤:按重量份数,将去离子水120~145份、偏二氯乙烯单体70~85份、氯乙烯单体15~30份、引发剂0.1~0.5份、PH值缓冲调节剂0.05~0.3份、分散剂0.05~0.15份、增塑剂0.5~1.85份、润滑剂0.03~0.3份、丙烯酸树脂0.5~2份进行聚合反应,当反应38~48小时后,终止聚合反应,真空脱出残留单体,降温出料、离心、干燥;向干燥后的物料中加入增塑剂、润滑剂,在60~70℃混合、熟化,得到里印膜用PVDC树脂产品。本发明工艺安全简单,聚合反应过程平稳,无集中放热现象,用本发明的产品制备的里印包装膜画面层次感强,亮度及鲜艳度好。

Description

一种里印膜用PVDC树脂的制备方法
技术领域
本发明涉及PVDC树脂的制备方法,更具体的说,本发明涉及一种里印膜用PVDC树脂的制备方法。
背景技术
PVDC是一种阻隔性高、韧性强、热收缩性和化学稳定性良好的理想包装材料。除具有塑料的一般性能外,还具有耐油性、耐腐蚀性、保味性以及优异的隔氧、防潮和防霉等性能,可直接于食品接触,同时还具有良好的印刷性能,可大幅延长食品保质期,目前,已被广泛的应用于肉制品、方便食品、奶制品、化妆品等安全食品包装、高端药品包装等领域。随着经济全球化和人们的生活水平提高,审美观念的改变,对包装提出了更高的要求,要求包装膜画面具有层次感、亮度、鲜艳度,不褪色,不掉色,防潮耐磨,普通表印PVDC膜达不到该效果。国内传统PVDC印刷都使用表印双组分和单组份PVDC印刷油墨,双组分PVDC油墨存在流动性差画面浅网点丢失严重等缺点,很难体现画面层次感,油墨不能重复利用,一段时间后需更换,材料浪费大,成本高;单组份PVDC表印油墨虽然能印刷浅网点画面,但其墨层遮盖性低,色泽暗淡,印刷画面也不鲜艳,且肠衣膜自身所使用的着色剂也会迁移到食品上,危害人体健康,且在火腿肠包装过程中,高温高压状态下,彩色图案也易变色和脱落,在火腿肠运输和销售过程中也会因为相互摩擦而失色和脱落。目前一般采用PVDC薄膜里印工艺来解决该问题。
如中国专利公开号CN1884007A公开了一种PVDC肠衣夹层印刷包装膜及其生产方法,这种包装膜包括复合在一起的外层和内层,外层为透明PVDC膜,内层为白色PVDC膜,外层内面附着有通过里印方式印刷的里印油墨层。其生产方法是将透明PVDC膜使用里印耐121℃高温蒸煮油墨里印方式印刷,再使用复合机使印刷后的透明PVDC膜的印刷面与白色PVDC膜复合,印刷油墨夹在两层PVDC膜中间,两层PVDC膜间不涂用粘合剂,依靠复合辊的压力、温度和PVDC薄膜的自身收缩力直接复合。该发明里印方式印刷画面的PVDC肠衣夹层印刷包装膜画面层次感、亮度、鲜艳度好。
表印PVDC树脂一般添加着色剂制成红色、黄色、橙色等PVDC肠衣膜,对其透明度和亮度要求一般,而PVDC薄膜里印工艺对PVDC树脂提出了更高的要求,PVDC薄膜里印工艺要求PVDC树脂不加着色剂,膜制成透明膜,印刷以后再在印刷面复合,使印刷画面包裹在PVDC夹层中保护起来,印刷图案透出来,这就要求PVDC树脂质量更高,要求PVDC树脂加工成的薄膜具有更高的透明度、更高的亮度及更均匀的收缩性,达到里印膜包装膜画面层次感、亮度、鲜艳度都好的效果,提高包装附加值。同时要求PVDC树脂质量稳定,不能因为不同批次的PVDC树脂收缩性不均匀导致火腿肠包装出现褶皱。目前有很多研究者从PVDC树脂后加工设备工艺优化等来达到PVDC树脂性能改进,这不能从根本上解决普通PVDC树脂性能上存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术上存在的不足,提供一种里印膜用PVDC树脂的制备方法,旨在提高PVDC树脂制成膜后的高透明度和高亮度,稳定PVDC膜的热收缩性能。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:一种里印膜用PVDC树脂的制备方法,包括如下步骤:
(1)准备反应原料备用:按重量份数,反应原料的组成为:去离子水120~145份、偏二氯乙烯(VDC)单体70~85份、氯乙烯(VCM)单体15~30份、引发剂0.1~0.5份、pH值缓冲调节剂0.05~0.3份、分散剂0.05~0.15份、增塑剂0.5~1.85份、润滑剂0.03~0.3份、丙烯酸树脂0.5~2份;
(2)配制pH值缓冲调节剂水溶液和分散剂水溶液:将pH值缓冲调节剂与4.6~5.5%的去离子水配制成pH值缓冲调节剂水溶液,将分散剂与10~14%的去离子水配制成分散剂水溶液,备用;
(3)将11.5~15%的去离子水、偏二氯乙烯单体、氯乙烯单体、引发剂、丙烯酸树脂在90~115rpm/min转速下分散15~30分钟后,再加入pH值缓冲调节剂水溶液、分散剂水溶液和剩余的去离子水,冷分散25~35分钟后,在90~120rpm/min的搅拌转速下,升温到35~45℃开始聚合反应,同时以0.3~0.7℃/h速度升高反应温度,反应800min~1000min后,以2~3rpm/h速度增大搅拌转速继续反应;
(4)当反应38~48小时后,终止聚合反应,真空脱出残留单体,降温出料、离心、干燥;
(5)向干燥后的物料中加入增塑剂、润滑剂,在60~70℃混合、熟化,得到里印膜用PVDC树脂产品。
所述的引发剂优选为偶氮二异丁腈、过氧化十二酰、过氧化二苯甲酰、过氧化二碳酸二乙基酯、过氧化二(2,4—二氯苯甲酰)、过氧化二碳酸二异丙酯中的一种或两种的混合物。
所述的pH值缓冲调节剂优选为焦磷酸钠、焦磷酸二氢二钠、磷酸氢二钠和磷酸二氢钠中的一种或两种的混合物。
所述的丙烯酸树脂优选为甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯共聚物树脂、甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸乙酯共聚物树脂、甲基丙烯酸丁酯均聚物树脂、甲基丙烯酸甲酯均聚物树脂中的一种。
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、羟丙基甲基纤维素醚中的一种或两种的混合物。
所述的增塑剂优选为癸二酸二丁酯、环氧大豆油、乙酰基柠檬酸三丁酯、柠檬酸三丁酯、己二酸丁酯中的一种或几种的混合物。
所述的润滑剂优选为油酸酰胺、硬脂酸酰胺、硬脂酸甘油酯中的一种或几种。
所述的PVDC树脂的重均分子量优选为100000~210000。本发明所述的重均分子量(MW)是指PVDC树脂以重量统计平均的分子量值。其测定方法可采用本领域的常规方法如光散射法、超速离心沉降速度法以及凝胶色谱法等测定。
本发明通过配方和工艺设计,改善了PVDC树脂的制成膜透明性和亮度,同时使各批次之间PVDC树脂的热收缩性变得更为均匀,本发明的里印膜用PVDC树脂特别适用于制备PVDC里印膜。本发明制得的里印膜用PVDC树脂重均分子量(Mw)为100000~210000,120℃收缩率控制在30±2%。
投料方式对PVDC组合物的粒径颗粒形态有影响。首先往聚合釜投入少量的去离子水,然后再投入VDC单体、VCM单体、丙烯酸树脂和引发剂,在釜内充分混合,使丙烯酸树脂充分溶于VDC单体、VCM单体,再投入分散剂水溶液、pH值缓冲调节剂水溶液和剩余去离子水,使分散剂包裹单体,这种投料方式可以得到颗粒形态规整的树脂,有利于加工。
聚合温度主要影响单体转化率、PVDC树脂分子量及分布。PVDC树脂分子量及分布,对加工性能以及产品的外观有着重要的影响。恒温聚合,分子量分布窄,聚合速率不均匀,且产品的加工性能相对较差。采用升温聚合方法,初始在适当的温度开始聚合,聚合过程中,不断提高聚合温度,维持恒速聚合。这种工艺可以减少引发剂用量,提高聚合速率,降低单体在树脂中残留量,并能合成宽分子量分布易于加工的PVDC树脂产品。
搅拌转速除了影响PVDC树脂颗粒尺寸和分布外,也对PVDC树脂颗粒的疏松度有很大的影响。悬浮聚合过程中,搅拌转速过低时,桨叶区的能耗低,细粒容易合并,沉底引起爆聚;搅拌转速过高,搅拌强度过高,液滴的动能很大,碰撞频率增加引起粒子合并成为粗粒,使粒子结构变形,粒径分布变宽。因此本发明中聚合反应时搅拌转速为90~120rpm/min,并在聚合反应开始后的800min~1000min,以2~3rpm/h速度增大搅拌转速继续反应。
分散剂的用量直接影响PVDC树脂颗粒的粒径尺寸、疏松程度、颗粒外观的规整性。分散剂对聚合树脂粒径尺寸和颗粒的分布形态影响主要作用为:降低水与混合单体表面张力,增进混合单体微滴在水相中分散作用;使混合单体分散成稳定的液滴,以形成较好的聚合物的颗粒形态。当分散剂用量过多时,不仅不经济,而且得到的树脂颗粒过细达不到生产标准;当分散剂用量过少时,会使体系的稳定性变差,容易产生大颗粒,颗粒不规整。因此本发明的分散剂用量为0.05~0.15份。
引发剂的用量影响聚合速率及PVDC树脂的分子量及其分布。当引发剂过多会使反应速率过快,放热大,热量不易带走容易产生爆聚,制备的PVDC树脂的分子量较小,分布也窄;当引发剂用量过少时,单体不能充分聚合,反应速度慢,收率低。因此本发明的引发剂用量为0.1~0.5份。
添加适量pH值缓冲调节剂能提高聚合反应速率,使聚合物分散体系稳定。因此本发明pH值缓冲调节剂用量为0.05~0.3份。
丙烯酸树脂的适量添加可以提高PVDC薄膜的透明度和亮度,且聚合前加比后期树脂混合时添加更为均匀,效果更好,但过量添加会降低PVDC阻隔性,因此本发明中丙烯酸树脂的用量为0.5~2份。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
1、工艺安全简单,聚合反应过程平稳,无集中放热现象;
产品性能优良,制得的PVDC树脂稳定性及加工性能优良,制成的PVDC薄膜透明度更好,雾度低,收缩率更均匀,本发明的产品重均分子量为100000~210000,120℃收缩率控制在30±2%,用本发明的产品制备的里印包装膜画面层次感强、亮度及鲜艳度都好。
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1
一种里印膜用PVDC树脂的制备方法,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值缓冲调节剂水溶液和分散剂水溶液:将焦磷酸钠22g用去离子水2kg配制成pH值缓冲调节剂水溶液;将甲基纤维素醚20g用去离子水5kg配制成分散剂水溶液;
(3)将5kg去离子水加入100L聚合釜(带搅拌装置不锈钢聚合釜,长径比为2:1,双层两页45°斜桨)中,封釜试压试漏,抽真空后加入VDC单体、VCM单体、过氧化二碳酸二异丙酯、甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯共聚物树脂,在90rpm/min的转速下分散30分钟后,加入分散剂水溶液、pH值缓冲调节剂水溶液和剩余去离子水,冷分散35分钟后,在120rpm/min搅拌转速下向聚合釜夹套通热水,快速升温到39℃开始聚合反应,同时以0.6℃/h速度升高反应温度,反应1000min后,以2rpm/h速度增大搅拌转速继续反应;
(4)当反应40小时后,反应釜内出现明显压降,终止聚合反应,真空脱出残留单体,降温出料、离心、干燥;
(5)向干燥后的物料中,加入环氧大豆油61.3g,癸二酸二丁酯166.7g,硬脂酸酰胺7.6g,油酸酰胺7.6g,在搅合机中升温至65℃混合、熟化得到里印膜用PVDC树脂产品。
结果:聚合反应过程平稳,无集中放热现象,制得白色、颗粒均匀的树脂,稳定性良好,粘度为1.54,重均分子量为101352。
实施例2
一种里印膜用PVDC树脂的制备方法,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值缓冲调节剂水溶液和分散剂水溶液:将焦磷酸钠30g用去离子水2kg配制成pH值缓冲调节剂水溶液;将甲基纤维素22.5g,用去离子水5kg配制成分散剂水溶液;
(3)将5kg去离子水加入100L聚合釜(带搅拌装置不锈钢聚合釜,长径比为2:1,双层两页45°斜桨)中,封釜试压试漏,抽真空后加入VDC单体、VCM单体、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化十二酰、甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯共聚物树脂,在100rpm/min的转速下分散25分钟后,加入分散剂水溶液、pH值缓冲调节剂水溶液和剩余去离子水,冷分散30分钟后,在90rpm/min搅拌转速下向聚合釜夹套通热水,快速升温到37℃开始聚合反应,同时以0.6℃/h速度升高反应温度,反应950min后,以2.5rpm/h速度增大搅拌转速继续反应;
(4)当反应40小时后,反应釜内出现明显压降,终止聚合反应,真空脱出残留单体,降温出料、离心、干燥。
(5)向干燥后的物料中,加入260g癸二酸二丁酯、100g环氧大豆油、20g硬脂酸酰胺和4g油酸酰胺,在搅合机中升温至60℃混合、熟化得到里印膜用PVDC树脂产品。
结果:聚合反应过程平稳,无集中放热现象,制得白色、颗粒均匀的树脂,稳定性良好,粘度为1.576,重均分子量为195436。
实施例3
一种里印膜用PVDC树脂的制备方法,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值缓冲调节剂水溶液和分散剂水溶液:将焦磷酸钠30g用去离子水2kg配制成pH值缓冲调节剂水溶液;将甲基纤维素18g,用去离子水5kg配制成分散剂水溶液;
(3)将5kg去离子水加入100L聚合釜(带搅拌装置不锈钢聚合釜,长径比为2:1,双层两页45°斜桨)中,封釜试压后,试压试漏,抽真空后加入VDC单体、VCM单体、过氧化二碳酸二异丙酯、甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯共聚物树脂在120rpm/min的转速下分散28分钟后,加入分散剂水溶液和pH值缓冲调节剂水溶液和剩余去离子水。冷分散32分钟后,在100rpm/min搅拌转速下向聚合釜夹套通热水,快速升温到35℃开始聚合反应,同时以0.6℃/h速度升高反应温度,反应800min后,以2.5rpm/h速度增大搅拌转速继续反应;
(4)当反应40小时后,反应釜内出现明显压降,终止聚合反应,真空脱出残留单体,降温出料、离心、干燥;
(5)向干燥后的物料中,加入环氧大豆油200g,癸二酸二丁酯100g,硬脂酸酰胺8g,油酸酰胺10g,在搅合机中升温至70℃混合、熟化得到里印膜用PVDC树脂产品。
结果:聚合反应过程平稳,无集中放热现象,制得白色、颗粒均匀树脂,稳定性良好,粘度为1.563,重均分子量为178764。
实施例4
一种里印膜用PVDC树脂的制备方法,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值缓冲调节剂水溶液和分散剂水溶液:将焦磷酸钠30g用去离子水2kg配制成pH值缓冲调节剂水溶液;将羟丙基甲基纤维素24g,用去离子水5kg配制成分散剂水溶液;
(3)将5kg去离子水加入100L聚合釜(带搅拌装置不锈钢聚合釜,长径比为2:1,双层两页45°斜桨)中,封釜试压试漏,抽真空后加入VDC单体、VCM单体、过氧化二苯甲酰、甲基丙烯酸甲酯均聚物树脂在120rpm/min的转速下分散22分钟后,加入分散剂水溶液和pH值缓冲调节剂水溶液和剩余去离子水,冷分散28分钟后,在110rpm/min搅拌转速下向聚合釜夹套通热水,快速升温到38℃开始聚合反应,同时以0.6℃/h速度升高反应温度,反应900min后,以2.5rpm/h速度增大搅拌转速继续反应;
(4)当反应38小时后,反应釜内出现明显压降,终止聚合反应,真空脱出残留单体,降温出料、离心、干燥;
(5)向干燥后的物料中,加入环氧大豆油200g,癸二酸二丁酯100g,硬脂酸酰胺8g,油酸酰胺10g,在搅合机中升温至68℃混合、熟化得到里印膜用PVDC树脂产品。
结果:聚合反应过程平稳,无集中放热现象,制得白色、颗粒均匀的树脂,稳定性良好,粘度为1.557,重均分子量为170072。
实施例5
一种里印膜用PVDC树脂的制备方法,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值缓冲调节剂水溶液和分散剂水溶液:将焦磷酸钠36g用去离子水2kg配制成pH值缓冲调节剂水溶液;将甲基纤维素醚27g,用去离子水5kg配制成分散剂水溶液;
(3)将5kg去离子水加入100L聚合釜(带搅拌装置不锈钢聚合釜,长径比为2:1,双层两页45°斜桨)中,封釜试压试漏,抽真空后加入VDC单体、VCM单体、过氧化二碳酸二异丙酯、甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯共聚树脂在120rpm/min的转速下分散18分钟后,加入分散剂水溶液和pH值缓冲调节剂水溶液和剩余去离子水。冷分散25分钟后,在110rpm/min搅拌转速下向聚合釜夹套通热水,快速升温到38℃开始聚合反应,同时以0.6℃/h速度升高反应温度,反应900min后,以2.5rpm/h速度增大搅拌转速继续反应;
(4)当反应38小时后,反应釜内出现明显压降,终止聚合反应,真空脱出残留单体,降温出料、离心、干燥;
(5)向干燥后的物料中,加入环氧大豆油200g,癸二酸二丁酯100g,硬脂酸甘油酯20g,油酸酰胺10g,在搅合机中升温至62℃混合、熟化得到里印膜用PVDC树脂产品。
结果:聚合反应过程平稳,无集中放热现象,制得白色、颗粒均匀的树脂,稳定性良好,粘度为1.55,重均分子量为164539。
实施例6
一种里印膜用PVDC树脂的制备方法,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值缓冲调节剂水溶液和分散剂水溶液:将焦磷酸钠30g与磷酸氢二钠15g用去离子水2kg配制成pH值缓冲调节剂水溶液;将甲基纤维素醚27g,用去离子水5kg配制成分散剂水溶液;
(3)将5kg去离子水加入100L聚合釜(带搅拌装置不锈钢聚合釜,长径比为2:1,双层两页45°斜桨)中,封釜试压试漏,抽真空后加入VDC单体、VCM单体、过氧化二碳酸二乙基酯、过氧化十二酰、甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸乙酯共聚物树脂在120rpm/min的转速下分散15分钟后,加入分散剂水溶液和pH值缓冲调节剂水溶液和剩余去离子水。冷分散25分钟后,在110rpm/min搅拌转速下向聚合釜夹套通热水,快速升温到38℃开始聚合反应,同时以0.36℃/h速度升高反应温度,反应840min后,以2.rpm/h速度增大搅拌转速继续反应;
(4)当反应44小时后,反应釜内出现明显压降,终止聚合反应,真空脱出残留单体,降温出料、离心、干燥;
(5)向干燥后的物料中,加入环氧大豆油200g,癸二酸二丁酯100g,硬脂酸甘油酯20g,油酸酰胺10g,在搅合机中升温至65℃混合、熟化得到里印膜用PVDC树脂产品。
结果:聚合反应过程平稳,无集中放热现象,制得白色、颗粒均匀的树脂,稳定性良好,粘度为1.532,重均分子量为153992。
实施例7
一种里印膜用PVDC树脂的制备方法,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值缓冲调节剂水溶液和分散剂水溶液:将焦磷酸二氢二钠6g与磷酸氢二钠36g用去离子水2kg配制成pH值缓冲调节剂水溶液;将甲基纤维素18g与羟丙基甲基纤维素27g,用去离子水5kg配制成分散剂水溶液;
(3)将5kg去离子水加入100L聚合釜(带搅拌装置不锈钢聚合釜,长径比为2:1,双层两页45°斜桨)中,封釜试压试漏,抽真空后加入VDC单体、VCM单体、过氧化二碳酸二乙基酯、甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸乙酯共聚物树脂,在120rpm/min的转速下分散15分钟后,加入分散剂水溶液和pH值缓冲调节剂水溶液和剩余去离子水。冷分散25分钟后,在100rpm/min搅拌转速下向聚合釜夹套通热水,快速升温到38℃开始聚合反应,同时以0.35℃/h速度升高反应温度,反应900min后,以2rpm/h速度增大搅拌转速继续反应;
(4)当反应48小时后,反应釜内出现明显压降,终止聚合反应,真空脱出残留单体,降温出料、离心、干燥;
(5)向干燥后的物料中,加入乙酰基柠檬酸三丁酯200g,癸二酸二丁酯100g,硬脂酸甘油酯20g,硬脂酸20g,在搅合机中升温至65℃混合、熟化得到里印膜用PVDC树脂产品。
结果:聚合反应过程平稳,无集中放热现象,制得白色、颗粒均匀的树脂,稳定性良好,粘度为1.538,重均分子量为158560。
实施例8
一种里印膜用PVDC树脂的制备方法,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值缓冲调节剂水溶液和分散剂水溶液:将焦磷酸钠75g与磷酸氢二钠15g用去离子水2kg配制成pH值缓冲调节剂水溶液;将甲基纤维素18g与羟丙基甲基纤维素6g,用去离子水5kg配制成分散剂水溶液;
(3)将5kg去离子水加入100L聚合釜(带搅拌装置不锈钢聚合釜,长径比为2:1,双层两页45°斜桨)中,封釜试压试漏,抽真空后加入VDC单体、VCM单体、过氧化二碳酸二乙基酯、甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸乙酯共聚物树脂,在120rpm/min的转速下分散15分钟后,加入分散剂水溶液和pH值缓冲调节剂水溶液和剩余去离子水。冷分散25分钟后,在100rpm/min搅拌转速下向聚合釜夹套通热水,快速升温到36℃开始聚合反应,同时以0.5℃/h速度升高反应温度,反应900min后,以2rpm/h速度增大搅拌转速继续反应;
(4)当反应40小时后,反应釜内出现明显压降,终止聚合反应,真空脱出残留单体,降温出料、离心、干燥;
(5)向干燥后的物料中,加入乙酰基柠檬酸三丁酯200g,癸二酸二丁酯100g,硬脂酸甘油酯30g,硬脂酸20g,在搅合机中升温至65℃混合、熟化得到里印膜用PVDC树脂产品。
结果:聚合反应过程平稳,无集中放热现象,制得的白色颗粒均匀树脂,稳定性良好,粘度为1.526,重均分子量为131133。
实施例9
一种里印膜用PVDC树脂的制备方法,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值缓冲调节剂水溶液和分散剂水溶液:将焦磷酸钠75g与磷酸氢二钠15g用去离子水2kg配制成pH值缓冲调节剂水溶液;将甲基纤维素18g与羟丙基甲基纤维素6g,用去离子水5kg配制成分散剂水溶液;
(3)将5kg去离子水加入100L聚合釜(带搅拌装置不锈钢聚合釜,长径比为2:1,双层两页45°斜桨)中,封釜试压试漏,抽真空后加入VDC单体、VCM单体、偶氮二异丁腈、甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸乙酯共聚物树脂,在120rpm/min的转速下分散15分钟后,加入分散剂水溶液和pH值缓冲调节剂水溶液和剩余去离子水。冷分散25分钟后,在100rpm/min搅拌转速下向聚合釜夹套通热水,快速升温到36℃开始聚合反应,同时以0.5℃/h速度升高反应温度,反应900min后,以2rpm/h速度增大搅拌转速继续反应;
(4)当反应40小时后,反应釜内出现明显压降,终止聚合反应,真空脱出残留单体,降温出料、离心、干燥;
(5)向干燥后的物料中,加入乙酰基柠檬酸三丁酯200g,环氧大豆油200g,硬脂酸甘油酯30g,在搅合机中升温至65℃混合、熟化得到里印膜用PVDC树脂产品。
结果:聚合反应过程平稳,无集中放热现象,制得的白色颗粒均匀树脂,稳定性良好,粘度为1.521,重均分子量为128667。
实施例10
一种里印膜用PVDC树脂的制备方法,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值缓冲调节剂水溶液和分散剂水溶液:将焦磷酸钠66g用去离子水2kg配制成pH值缓冲调节剂水溶液;将甲基纤维素18g,用去离子水5kg配制成分散剂水溶液;
(3)将5kg去离子水加入100L聚合釜(带搅拌装置不锈钢聚合釜,长径比为2:1,双层两页45°斜桨)中,封釜试压试漏,抽真空后加入VDC单体、VCM单体、过氧化二苯甲酰、甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸乙酯共聚物树脂,在120rpm/min的转速下分散15分钟后,加入分散剂水溶液和pH值缓冲调节剂水溶液和剩余去离子水。冷分散25分钟后,在100rpm/min搅拌转速下向聚合釜夹套通热水,快速升温到36℃开始聚合反应,同时以0.5℃/h速度升高反应温度,反应900min后,以2rpm/h速度增大搅拌转速继续反应;
(4)当反应45小时后,反应釜内出现明显压降,终止聚合反应,真空脱出残留单体,降温出料、离心、干燥;
(5)向干燥后的物料中,加入乙酰基柠檬酸三丁酯200g,环氧大豆油300g,硬脂酸甘油酯90g,在搅合机中升温至65℃混合、熟化得到里印膜用PVDC树脂产品。
结果:聚合反应过程平稳,无集中放热现象,制得白色、颗粒均匀树脂,稳定性良好,粘度为1.483,重均分子量为105637。
实施例11
一种里印膜用PVDC树脂的制备方法,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值缓冲调节剂水溶液和分散剂水溶液:将焦磷酸钠36g用去离子水2kg配制成pH值缓冲调节剂水溶液;将甲基纤维素醚27g,用去离子水5kg配制成分散剂水溶液;
(3)将5kg去离子水加入100L聚合釜(带搅拌装置不锈钢聚合釜,长径比为2:1,双层两页45°斜桨)中,封釜试压试漏,抽真空后加入VDC单体、VCM单体、过氧化十二酰、过氧化二碳酸二乙基酯、甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸乙酯共聚物树脂,在120rpm/min的转速下分散15分钟后,加入分散剂水溶液和pH值缓冲调节剂水溶液和剩余去离子水。冷分散25分钟后,在110rpm/min搅拌转速下向聚合釜夹套通热水,快速升温到35℃开始聚合反应,同时以0.7℃/h速度升高反应温度,反应900min后,以2.5rpm/h速度增大搅拌转速继续反应;
(4)当反应32小时后,反应釜内出现明显压降,终止聚合反应,真空脱出残留单体,降温出料、离心、干燥;
(5)向干燥后的物料中,加入柠檬酸三丁酯100g,环氧大豆油200g,癸二酸二丁酯100g,硬脂酸甘油酯20g,油酸酰胺10g,在搅合机中升温至65℃混合、熟化得到里印膜用PVDC树脂产品。
结果:聚合反应过程平稳,无集中放热现象,制得白色、颗粒均匀树脂,稳定性良好,粘度为1.554,重均分子量为159851。
实施例12
一种里印膜用PVDC树脂的制备方法,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值缓冲调节剂水溶液和分散剂水溶液:将焦磷酸钠36g用去离子水2kg配制成pH值缓冲调节剂水溶液;将甲基纤维素醚27g,用去离子水5kg配制成分散剂水溶液;
(3)将5kg去离子水加入100L聚合釜(带搅拌装置不锈钢聚合釜,长径比为2:1,双层两页45°斜桨)中,封釜试压试漏,抽真空后加入VDC单体、VCM单体、过氧化二碳酸二异丙酯、甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸乙酯共聚物树脂,在120rpm/min的转速下分散15分钟后,加入分散剂水溶液和pH值缓冲调节剂水溶液和剩余去离子水。冷分散25分钟后,在110rpm/min搅拌转速下向聚合釜夹套通热水,快速升温到38℃开始聚合反应,同时以0.7℃/h速度升高反应温度,反应900min后,以2.5rpm/h速度增大搅拌转速继续反应;
(4)当反应32小时后,反应釜内出现明显压降,终止聚合反应,真空脱出残留单体,降温出料、离心、干燥;
(5)向干燥后的物料中,加入柠檬酸三丁酯100g,环氧大豆油200g,癸二酸二丁酯100g,硬脂酸甘油酯20g,油酸酰胺10g,在搅合机中升温至65℃混合、熟化得到里印膜用PVDC树脂产品。
结果:聚合反应过程平稳,无集中放热现象,制得白色、颗粒均匀树脂,稳定性良好,粘度为1.554,重均分子量为158763。
实施例13
一种里印膜用PVDC树脂的制备方法,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值缓冲调节剂水溶液和分散剂水溶液:将磷酸氢二钠15g用去离子水2kg配制成pH值缓冲调节剂水溶液;将甲基纤维素醚45g,用去离子水5kg配制成分散剂水溶液;
(3)将5kg去离子水加入100L聚合釜(带搅拌装置不锈钢聚合釜,长径比为2:1,双层两页45°斜桨)中,封釜试压试漏,抽真空后加入VDC单体、VCM单体、过氧化十二酰、甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸乙酯共聚物树脂,在120rpm/min的转速下分散15分钟后,加入分散剂水溶液和pH值缓冲调节剂水溶液和剩余去离子水。冷分散25分钟后,在110rpm/min搅拌转速下向聚合釜夹套通热水,快速升温到40℃开始聚合反应,同时以0.7℃/h速度升高反应温度,反应840min后,以2rpm/h速度增大搅拌转速继续反应;
(4)当反应44小时后,反应釜内出现明显压降,终止聚合反应,真空脱出残留单体,降温出料、离心、干燥;
(5)向干燥后的物料中,加入己二酸丁酯200g,癸二酸二丁酯350g,硬脂酸5g,油酸酰胺5g,在搅合机中升温至65℃混合、熟化得到里印膜用PVDC树脂产品。
结果:聚合反应过程平稳,无集中放热现象,制得白色颗粒均匀树脂,稳定性良好,粘度为1.532,重均分子量为155781。
实施例14
一种里印膜用PVDC树脂的制备方法,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值缓冲调节剂水溶液和分散剂水溶液:将焦磷酸钠90g用去离子水2kg配制成pH值缓冲调节剂水溶液;将羟丙基甲基纤维素醚15g,用去离子水5kg配制成分散剂水溶液;
(3)将5kg去离子水加入100L聚合釜(带搅拌装置不锈钢聚合釜,长径比为2:1,双层两页45°斜桨)中,封釜试压试漏,抽真空后加入VDC单体、VCM单体、过氧化二碳酸二异丙酯、甲基丙烯酸甲酯均聚物树脂,在120rpm/min的转速下分散15分钟后,加入分散剂水溶液和pH值缓冲调节剂水溶液和剩余去离子水。冷分散25分钟后,在100rpm/min搅拌转速下向聚合釜夹套通热水,快速升温到35℃开始聚合反应,同时以0.6℃/h速度升高反应温度,反应900min后,以3rpm/h速度增大搅拌转速继续反应;
(4)当反应40小时后,反应釜内出现明显压降,终止聚合反应,真空脱出残留单体,降温出料、离心、干燥;
(5)向干燥后的物料中,加入环氧大豆油150g,油酸酰胺10g,硬脂酸酸酰胺40g,在搅合机中升温至65℃混合、熟化得到里印膜用PVDC树脂产品。
结果:聚合反应过程平稳,无集中放热现象,制得白色颗粒均匀树脂,稳定性良好,粘度为1.561,重均分子量为172563。
实施例15
一种里印膜用PVDC树脂的制备方法,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值缓冲调节剂水溶液和分散剂水溶液:将焦磷酸钠30g用去离子水2kg配制成pH值缓冲调节剂水溶液;将羟丙基甲基纤维素30g,用去离子水5kg配制成分散剂水溶液;
(3)将5kg去离子水加入100L聚合釜(带搅拌装置不锈钢聚合釜,长径比为2:1,双层两页45°斜桨)中,封釜试压试漏,抽真空后加入VDC单体、VCM单体、过氧化二碳酸二乙基酯、过氧化二(2,4-二氯苯甲酰)、甲基丙烯酸丁酯均聚树脂,在120rpm/min的转速下分散15分钟后,加入分散剂水溶液和pH值缓冲调节剂水溶液和剩余去离子水。冷分散25分钟后,在100rpm/min搅拌转速下向聚合釜夹套通热水,快速升温到40℃开始聚合反应,同时以0.5℃/h速度升高反应温度,反应840min后,以2.5rpm/h速度增大搅拌转速继续反应;
(4)当反应48小时后,反应釜内出现明显压降,终止聚合反应,真空脱出残留单体,降温出料、离心、干燥;
(5)向干燥后的物料中,加入环氧大豆油100g,癸二酸二丁酯260g,油酸酰胺20g,硬脂酸酰胺20g,在搅合机中升温至65℃混合、熟化得到里印膜用PVDC树脂产品。
结果:聚合反应过程平稳,无集中放热现象,制得白色、颗粒均匀树脂,稳定性良好,粘度为1.58,重均分子量为201368。
性能测试
本发明的里印膜用PVDC树脂在在Φ为45mm的熔融挤出机上做成厚度为40um的透明PVDC薄膜进行试验,考察PVDC薄膜的透明度,雾度,热收缩性等性能指标。期中:透明度通过美国Oakland透明度测试仪RT-6000测试;雾度按GB2410-80《透明塑料透光率和雾度试验方法》执行;热收缩率按GB/T12027-2004《塑料-薄膜和薄片-加热尺寸变化率试验方法》执行。
试验过程如下:将实施例1~15所得的里印膜用PVDC树脂在熔融纺丝机(螺杆长径比22:1)进行挤出,螺杆转速为8rpm。熔融挤出机上区间温度设置如表1,拉伸温度设置在27℃范围,挤出加工性能如表2。
Z1代表挤出机螺杆第一段升温段温度,Z2代表挤出机螺杆第二段塑化段温度,Z3代表挤出机螺杆第三段压缩段温度。
表1挤出机温度指标(单位:℃)
表2挤出加工性能结果

Claims (6)

1.一种里印膜用PVDC树脂的制备方法,包括如下步骤:
(1)准备反应原料备用:按重量份数,反应原料的组成为:去离子水120~145份、偏二氯乙烯单体70~85份、氯乙烯单体15~30份、引发剂0.1~0.5份、pH值缓冲调节剂0.05~0.3份、分散剂0.05~0.15份、增塑剂0.5~1.85份、润滑剂0.03~0.3份、丙烯酸树脂0.5~2份;
(2)配制pH值缓冲调节剂水溶液和分散剂水溶液:将pH值缓冲调节剂与4.6~5.5%的去离子水配制成pH缓冲调节剂水溶液,将分散剂与10~14%的去离子水配制成分散剂水溶液,备用;
(3)将11.5~15%的去离子水、偏二氯乙烯单体、氯乙烯单体、引发剂、丙烯酸树脂在90~115rpm/min转速下分散15~30分钟后,再加入pH值缓冲调节剂水溶液、分散剂水溶液和剩余的去离子水,冷分散25~35分钟后,在90~120rpm/min的搅拌转速下,升温到35~45℃开始聚合反应,同时以0.3~0.7℃/h速度升高反应温度,反应800min~1000min后,以2~3rpm/h速度增大搅拌转速继续反应;
(4)当反应38~48小时后,终止聚合反应,真空脱出残留单体,降温出料、离心、干燥;
(5)向干燥后的物料中加入增塑剂、润滑剂,在60~70℃混合、熟化,得到里印膜用PVDC树脂产品;
其特征在于所述的丙烯酸树脂为甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯共聚物树脂、甲基丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸乙酯共聚物树脂、甲基丙烯酸丁酯均聚物树脂、甲基丙烯酸甲酯均聚物树脂中的一种,所述的PVDC树脂的重均分子量为101352~210000。
2.根据权利要求1所述的里印膜用PVDC树脂的制备方法,其特征在于所述的引发剂为偶氮二异丁腈、过氧化十二酰、过氧化二苯甲酰、过氧化二碳酸二乙基酯、过氧化二(2,4—二氯苯甲酰)、过氧化二碳酸二异丙酯中的一种或两种的混合物。
3.根据权利要求1所述的里印膜用PVDC树脂的制备方法,其特征在于所述的pH值缓冲调节剂为焦磷酸钠、焦磷酸二氢二钠、磷酸氢二钠和磷酸二氢钠中的一种或两种的混合物。
4.根据权利要求1所述的里印膜用PVDC树脂的制备方法,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、羟丙基甲基纤维素醚中的一种或两种的混合物。
5.根据权利要求1所述的里印膜用PVDC树脂的制备方法,其特征在于所述的增塑剂为癸二酸二丁酯、环氧大豆油、乙酰基柠檬酸三丁酯、柠檬酸三丁酯、己二酸丁酯中的一种或几种的混合物。
6.根据权利要求1所述的里印膜用PVDC树脂的制备方法,其特征在于所述的润滑剂为油酸酰胺、硬脂酸酰胺、硬脂酸甘油酯中的一种或几种。
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