CN106905462A - 一种分散剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种氯化聚乙烯用分散剂，在反应釜中加入一定量的水，加入乳化剂，丙烯酸，滴加引发剂，滴加共聚单体，反应在40℃～90℃下进行；乳化剂可以选择平平加与K12，或者平平加与ABS‑Na，或者油酸钠中的一种；引发剂可以选择过硫酸类引发剂，可以是过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠；共聚单体可以选择甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、苯乙烯、二乙基苯中的一种或者两种。其亲油性好，低固含量，分散效果好的分散剂，解决了聚丙烯酸钠(PAA)在酸性条件下的分散效果和使用范围的问题，同时降低了分散剂的成本。

Description

一种分散剂及其制备方法
(一)技术领域
本发明涉及分散剂，具体涉及一种氯化聚乙烯用分散剂及其制备方法。
(二)背景技术
氯化聚乙烯(CPE)是氯化高密度聚乙烯的改性产物，氯化聚乙烯生产工艺一般有酸相悬浮法、水相悬浮法、固相法和溶液法等，水相悬浮法是常用的生产方法，其生产过程需要加入一定量的分散剂，分散剂质量优劣，对产品质量影响巨大，主要表现在：通氯气压力或氯气通入量、粗料量，直接决定产品的优劣。现阶段专用分散剂主要成分是聚甲基丙烯酸钠，该分散剂生产时间长，温度高，成本高。
聚丙烯酸(PAA)是一种高分子聚合物，其共聚改性后用途广泛。近几年对聚丙烯酸的改性研究较多。改性后的共聚单体相对分子质量不同用途不同，在相对分子质量约500～5000的范围内的PAA主要用作分散剂,但是由于其分子内的-COOH亲水性较强，导致其HLB较大，在生产过程中易亲水导致凝釜，这是目前丙烯酸类分散剂生产过程的技术难题。
(三)发明内容
【要解决的问题】
发明的目的是提供一种不易出现凝釜的分散剂；
本发明的另一目的是提供一种生产成本低廉的分散剂合成方法及相应的分散剂；
本发明的另一目的是提供一种能够在酸性条件下实现好的分散效果和使用范围的分散剂及合成方法。
【技术方案】
本发明通过一种新工艺，通过乳液共聚技术，在40℃～90℃合成了一种亲油性好，低固含量，分散效果好的分散剂，解决了聚丙烯酸钠(PAA)的在酸性条件下的分散效果和使用范围的问题，同时降低了分散剂的成本。
本发明产品经控制分子量也可以用于色母、塑料加工、农药、油墨等行业。
通过以下技术方法是现上述目的：
在反应釜中加入一定量的水，加入乳化剂，丙烯酸，滴加引发剂，滴加共聚单体，反应在30℃～90℃下进行。
(1)乳化剂可以选择平平加与K12，或者平平加与ABS-Na，或者油酸钠中的一种；
(2)引发剂可以选择过硫酸类引发剂，可以是过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠；
(3)共聚单体可以选择甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、苯乙烯、二乙基苯中的一种或者两种。
【有益效果】
具体地说，本发明的优点如下：
(1)酸性条件下聚合，解决了聚丙烯酸生产过程中的凝釜问题。
(2)采用乳液聚合，降低了反应温度，产品低固含量，反应时间短，工艺简单，节约了成本。
(3)采用共聚合，提高了分散效果。
(4)发明人惊奇的发现，粗料量明显降低，减少30％以上，取得了预料不到的技术效果。
(四)具体实施方式
实施例1
在1吨的反应釜中加入500～700Kg水，油酸钠0.1～8Kg，丙烯酸100～200Kg，加热至40℃～70℃，依次滴加引发剂、共聚单体甲基丙烯酸甲酯10～60Kg，在70℃～90℃，反应20～60分钟。降温至40℃出料。
经检测，其粘均分子量为：500～5000
实施例2
在1吨的反应釜中加入500～700Kg水，平平加与K12 0.1～8Kg，丙烯酸100～200Kg，加热至30℃～70℃，依次滴加引发剂、共聚单体甲基丙烯酸甲酯10～60Kg，在70℃～90℃，反应20～60分钟。降温至40℃出料。
经检测，其粘均分子量为：500～5000
实施例3
在1吨的反应釜中加入500～700Kg水，平平加与ABS-Na 0.1～8Kg，丙烯酸100～200Kg，加热至40℃～70℃，依次滴加引发剂、共聚单体甲基丙烯酸甲酯10～60Kg，在70℃～90℃，反应20～60分钟。降温至40℃出料。
经检测，其粘均分子量为：500～5000
实施例4
在1吨的反应釜中加入500～700Kg水，油酸钠0.1～8Kg，丙烯酸100～200Kg，加热至40℃～70℃，依次滴加引发剂、共聚单体甲基丙烯酸乙酯10～60Kg，在70℃～90℃，反应20～60分钟。降温至40℃出料。
经检测，其粘均分子量为：500～5000
实施例5
在1吨的反应釜中加入500～700Kg水，油酸钠0.1～8Kg，丙烯酸100～200Kg，加热至40℃～70℃，依次滴加引发剂、共聚单体二乙基苯10～60Kg，在70℃～90℃，反应20～60分钟。降温至40℃出料。
经检测，其粘均分子量为：500～5000
实施例6
在1吨的反应釜中加入500～700Kg水，油酸钠，0.1～8Kg，丙烯酸100～200Kg，加热至40℃～70℃，依次滴加引发剂、共聚单体苯乙烯10～60Kg，在70℃～90℃，反应20～60分钟。降温至40℃出料。
经检测，其粘均分子量为：500～5000
实施例7
在1吨的反应釜中加入500～700Kg水，平平加与ABS-Na，0.1～8Kg，丙烯酸100～200Kg，加热至40℃～70℃，依次滴加引发剂、共聚单体甲基丙烯酸乙酯10～60Kg，在70℃～90℃，反应20～60分钟。降温至40℃出料。
经检测，其粘均分子量为：500～5000
实施例8
在1吨的反应釜中加入500～700Kg水，平平加与ABS-Na，0.1～8Kg，丙烯酸100～200Kg，加热至40℃～70℃，依次滴加引发剂、共聚单体苯乙烯10～60Kg，在70℃～90℃，反应20～60分钟。降温至40℃出料。
经检测，其粘均分子量为：500～5000
实施例9
在1吨的反应釜中加入500～700Kg水，平平加与ABS-Na，0.1～8Kg，丙烯酸100～200Kg，加热至40℃～70℃，依次滴加引发剂、共聚单体二乙烯基苯10～60Kg，在70℃～90℃，反应20～60分钟。降温至40℃出料。
经检测，其粘均分子量为：500～5000
比较例1(均聚)
在实施例1～9中，共聚单体用量为0，其他不变。
经检测，其粘均分子量为：4000～5000
比较例2(溶液聚合)
实施例1～9中，的共聚单体用量为0，其他不变。
经检测，其粘均分子量为：10000～15000
比较例3(氧化—还原引发体系聚合)
实施例1～9中的共聚单体用量为0，其他不变。
经检测，其粘均分子量为：2000～3000
比较例4(乳液聚合)
实施例1～9中的共聚单体用量为0，其他不变。
经检测，其粘均分子量为：500～5000
应用实施例
将所有的分散剂用于氯化聚乙烯的制备水相悬浮法生产氯化聚乙烯生产工艺：在氯化釜内使用去离子水、分散剂、乳化剂将小于40目聚乙烯塑料颗粒悬浮，升温至40℃，液氯经过气化器转化为气氯，通过缓冲计量进入氯化釜，继续升为至60℃，启动电搅拌器，根据生产不同的氯含量的产品，调节通氯压力(<1MPa)，调整冷却水量。放料,测粗料量。测试相关数据，得出以下结论：
以优选项实施例1、实施例2、实施例6、实施例8与聚甲基丙烯酸钠分散剂进行对比，投料量相同，分散效果达到或优于聚甲基丙烯酸钠分散剂分散效果，且粗料量明显降低，减少30％以上，取得了预料不到的技术效果。此外，原料成本价格优势明显优于聚甲基丙烯酸钠分散剂，生产时间短，温度低，操作易于控制。可根据需要生产不同固含量的产品，也可调整产品的HLB值，使产品用途不局限于CPE行业，可适用于农药、油墨、色母等行业。
优选项与聚甲基丙烯酸钠数据对比表
对比结果测试依据：
①分子量测定与计算：
用乌式粘度计，测高分子稀释溶液的特性粘数[η]，根据
Mark-Houwink公式：
[η]＝KMα
计算聚丙烯酸共聚物分散剂的分子量。
②氯气压力：以临沂某化工企业生产现场操作压力为参考依据。
③粗料量：称取一定质量产品W1，过筛，未通过筛产品质量W2
粗品率％＝(W2/W1)*100％
参考文献：
1.现代高分子物理学.殷敬华、莫志深，科学出版社，2001年
2.高分子物理实验.何平笙，杨海洋，朱平平，瞿保均，中国科技大学出版社，
2002年
3.高分子物理.杨玉良，胡汉杰，化工出版社，2001年
4.高分子化学.潘祖仁，化工出版社，2014年。

Claims (8)

1.一种氯化聚乙烯(CPE)用分散剂，其特征在于：通过丙烯酸与共聚单体在乳液聚合的条件下制备得到。
2.根据权利要求1所述的分散剂，其特征在于：在酸性条件下聚合。
3.根据权利要求1或2所述的分散剂，其特征在于：乳化剂为平平加与K12，或者平平加与ABS-Na，或者油酸钠中的一种。
4.根据权利要求1-3任意一项权利要求所述的分散剂，其特征在于：引发剂为过硫酸类引发剂，例如过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠。
5.根据权利要求1-4任意一项权利要求所述的分散剂，其特征在于：共聚单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、苯乙烯、二乙基苯中的一种或者两种。
6.根据权利要求1-5任意一项权利要求所述的分散剂，其特征在于：聚合温度为40℃～90℃。
7.根据权利要求1-6任意一项权利要求所述的分散剂，其特征在于：分散剂分子量为500～5000。
8.根据权利要求1-7任意一项权利要求所述的分散剂，其特征在于：其制备方法为在反应釜中加入一定量的水，加入乳化剂，丙烯酸，滴加引发剂，滴加共聚单体，反应在40℃～90℃下进行。
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