CN100509943C - 一种聚氯乙烯糊树脂的制备方法 - Google Patents

Abstract

一种聚氯乙烯糊树脂的制备方法，先将氯乙烯单体，在水、乳化剂、引发剂及相关助剂存在下，分别采用乳液聚合工艺和微悬浮聚合工艺，制备出初级粒径分别为0.15-0.20μm的聚氯乙烯胶乳A和0.80-1.50μm的聚氯乙烯胶乳B，其特征是：将上述不同初级粒径聚氯乙烯胶乳按1.0∶2.0-3.0重量份数比混合，再加入占投入总量的0.6-0.9%的十二烷基苯磺酸钠或十二烷基硫酸钠非离子表面活性剂，常温下搅拌30-50分钟掺混后胶乳经喷雾干燥出粒径呈双峰分布的聚氯乙烯糊树脂。由于采用两种不同工艺制备的不同大小的粒子，按一定比例范围搭配的方法来解决，因此本发明制备方法具有成糊性能优良、糊黏度低、发泡性能好、生产稳定性高，而且产品技术质量指标调整方便。

Description

一种聚氯乙烯糊树脂的制备方法

技术领域

本发明涉及氯碱化工行业氯乙烯聚合技术领域，具体地说是一种聚氯乙烯糊树脂的制备方法。

背景技术

聚氯乙烯糊树脂是由氯乙烯单体聚合而成的热塑性高聚物，聚氯乙烯糊树脂一般采用乳液聚合或微悬浮聚合氯乙烯聚合方式生产。氯乙烯乳液聚合是在单体、水溶性引发剂、乳化剂、水以及其它助剂存在下进行，而微悬浮聚合与乳液聚合法相似，只是采用油溶性引发剂。糊树脂和增塑剂一起搅拌时形成稳定的增塑糊，生产最终制品。主要应用是涂布加工成PVC壁纸、人造革、泡沫地板等。成糊性和糊黏度以及热稳定性是这类产品的主要质量指标，而聚氯乙烯胶乳粒径的大小及分布直接影响聚氯乙烯糊树脂的糊黏度。乳液聚合胶乳粒径大约为(0.1—0.5)微米，微悬浮聚合胶乳粒径大约为(0.8—1.5)微米。胶乳粒子的单峰是指聚合体内胶乳粒子经粒径仪或称作高速沉降法分析打出的普峰呈单峰分布，这主要取决于生产工艺技术而定，单峰分布的胶乳成品，在某一剪切速率下，其糊黏度会有上升很高，为克服此黏度需要消耗大量能量。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够自如地控制聚氯乙烯胶乳粒经大小及分布的聚氯乙烯糊树脂的制备方法。

本发明的目的是这样实现的，先将氯乙烯单体，在水、乳化剂、引发剂以及相关助剂存在下，分别采用乳液聚合工艺和微悬浮聚合工艺，制备出初级粒径分别为0.15-0.20μm的聚氯乙烯胶乳A和0.80-1.50μm的聚氯乙烯胶乳B，其特征是：将聚氯乙烯胶乳A与聚氯乙烯胶乳B按1.0：2.0-3.0重量份数比混合，再加入占投入总量的0.6-1.0％的非离子表面活性剂，常温下搅拌30-50分钟均匀掺混后，将该胶乳经喷雾干燥出粒径呈双峰分布的聚氯乙烯糊树脂成品。

上述所采用的非离子表面活性剂包括：环氧丙烷整体聚合物(PPP)，环氧化乙烯烷基酯RCOO(CH₂CH₂O)_mH，环氧化乙烯多元醇烷基酯RO(CH₂CH₂)_mH，烷基醇酰胺RCON(CH₂CH₂OH)₂，环氧大豆油或二月桂酸二丁基锡。

1、化学反应原理

本反应属自由基聚合

链引发：I₂——→2I·

I·+M——→IM·        M为单体

链增长：IM·+nM——→Imn+₁·

链终止：歧化及偶合终止

2、操作方法

2.1按配方将单体及助剂加入聚合釜，经排氧、充氮气，在搅拌条件下升温至聚合温度，维持在该温度下聚合，待压力下降(0.1～0.15)MP_a时，降温泄压，得胶乳A，放入胶乳储罐。

2.2按配方将单体及助剂加入聚合釜，开启均化泵，均化(10～20)min，经排氧、充氮气，在搅拌条件下升温至聚合温度，维持在该温度下聚合，待压力下降(0.1～0.15)MP_a时，降温泄压，得胶乳B，放入胶乳储罐。

2.3按比例将胶乳A、胶乳B、助剂加入混合釜，在搅拌条件下，维持(30～50)min。

2.4掺混后胶乳经喷雾干燥，即为成品。

3、原料及反应条件对产品各项指标的影响

3.1引发剂用量对产品各项指标的影响

引发剂用量对产品各项指标的影响数据表

从这组数据分析，引发剂用量对聚合反应速率(聚合时间)有较大影响，对其它各项指标基本没有影响。只要传热条件允许，可适量多加引发剂，缩短反应时间。

3.2乳化剂用量对胶乳各项指标的影响

乳化剂用量对胶乳各项指标的影响数据表

从这组数据分析，乳化剂用量对胶乳含固量、PH值基本没有影响，只对胶乳粒经大小以及聚合反应时间有影响。乳化剂用量高时，聚合速度快，胶乳粒经小，用量过低，造成聚合速度慢，会生成大颗粒胶乳。

3.3助乳化剂A、B用量配比对胶乳各项指标的影响

助乳化剂A、B用量配比对胶乳各项指标的影响数据表

从这组数据分析，助乳化剂B配比大时胶乳粒经明显增大。因而，助乳化剂B对胶乳粒经影响较大，助乳化剂A对胶乳粒经影响相对较小。

3.3胶乳A、B配比对成品B型黏度的影响

胶乳A、B配比对成品B型黏度的影响数据表

从这组数据分析，胶乳A、B配比在30：70时，成品B型黏度较小，随着胶乳A配比的增大，成品B型黏度逐渐增大。

本发明由于聚氯乙烯胶乳是采用两种聚合工艺制备，经掺混制得的。因而产品粒径的大小及分布容易控制和调整，从而实现了双峰分布。本发明的双峰分布是指胶乳粒子的粒径分布窄，较集中在两个级别上。这种双峰分布的糊树脂，其黏度在单一剪切速率下其糊黏度变化不明显。粒径对糊黏度来讲其影响非常重要，粒径大的其表面积小，表面粘附的增塑剂量也少，有利于黏度降低。但粒径大的其堆砌空隙也大，其中需要填充的增塑剂也就多，自由增塑剂相应减少，促使糊黏度增高，粒径小的情况正好相反。为统一上述矛盾，本发明正是采用两种不同工艺制备的不同大小的粒子，按一定比例范围搭配的方法来解决，因此本发明制备方法具有成糊性能优良、糊黏度低、发泡性能好、生产稳定性高，而且产品技术质量指标调整方便。

具体实施方式

下面将结合附图通过实例对本发明做进一步说明，但下述的实例仅仅是本发明其中的例子而已，并不代表发明所限定的权利范围。该权利范围以权利要求书为准。

实例1

1、乳液聚合工艺：聚合釜内加入纯水4000ml，预先溶解在800ml纯水中的58g的十二烷基硫酸钠和12g的十六醇，过硫酸钾3g，混合液PH值调整至10。

聚合釜除氧后加入氯乙烯单体3kg，冲入氮气0.1MPa；

聚合釜升温至50℃，维持反应温度，(6-7)小时后压力下降0.1MP_a聚合结束，得一含固量为37.8％，平均粒经为0.188μm的胶乳A；

2、微悬浮聚合工艺：聚合釜内加入纯水4000ml，预先溶解在800ml纯水中的35g的十二烷基硫酸钠和15g的高级醇，30g十二烷基苯磺酸钠以及6.8kg用15ml用甲苯溶解钠的2.2-偶氮双-2.4-二甲基戊晴

聚合釜除氧后加入氯乙烯单体4kg，聚合釜内混合物用均化泵均化15min，冲入氮气0.1MPa；

聚合釜升温至50℃，维持反应温度，经9-10小时后压力下降0.1MP_a聚合结束，得一含固量为44.5％，平均粒经为1.1μm的胶乳B。

3、将胶乳A和胶乳B按30：70的比例加入胶乳掺混釜，加入投入总量0.8％的环氧丙烷整体聚合物(PPP)，常温下搅拌30min；掺混后胶乳经喷雾干燥，即为本发明成品。

Claims (2)

1、一种聚氯乙烯糊树脂的制备方法，先将氯乙烯单体，在水、乳化剂、引发剂以及相关助剂存在下，分别采用乳液聚合工艺和微悬浮聚合工艺，制备出初级粒径分别为0.15-0.20μm的聚氯乙烯胶乳A和0.80-1.50μm的聚氯乙烯胶乳B，其特征是：将聚氯乙烯胶乳A与聚氯乙烯胶乳B按1.0：2.0-3.0重量份数比混合，再加入占投入总量的0.6-1.0％的非离子表面活性剂，常温下搅拌30-50分钟均匀掺混后，将该胶乳经喷雾干燥出粒径呈双峰分布的聚氯乙烯糊树脂成品。

2、根据权利要求1所述聚氯乙烯糊树脂的生产方法，其特征是：非离子表面活性剂选自：环氧化乙烯烷基酯、环氧化乙烯多元醇烷基酯，烷基醇酰胺，环氧大豆油或二月桂酸二丁基锡。