專利名稱：納米碳酸鈣改性pvc樹脂原位聚合綜合分散技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種納米碳酸鈣分散技術(shù)，尤其是一種納米碳酸鈣改性PVC樹脂原位聚合綜合分散技術(shù)。
中國專利CN1392177A公開了一種納米改性化學(xué)建材專用PVC樹脂的制備方法，其過程為將無離子水、納米碳酸鈣、碳酸酯、十六醇、聚氧乙烯醚、羥丙基甲基纖維素進(jìn)行超聲波及微乳化處理，制成納米碳酸鈣微乳化漿液；再將軟水、EHP、羥丙基甲基纖維素、聚乙烯醇、納米碳酸鈣漿料分別加入聚合釜，真空后加入氯乙烯單體，冷攪拌，升溫聚合及干燥、包裝等工藝。該工藝的由于加料過程的原因，尤其是將軟水、EHP、羥丙基甲基纖維素、聚乙烯醇、納米碳酸鈣漿料分別加入聚合釜后，再加入氯乙烯單體，納米碳酸鈣微粒團聚問題仍然比較突出，影響PVC樹脂的穩(wěn)定性。
本發(fā)明由納米碳酸鈣微乳化工序、聚合工序、氣提干燥及包裝工序組成，其特征在于所述的聚合工序的加料程序為軟水與納米碳酸鈣混合比為10∶1～4的納米碳酸鈣微乳液7～12份，分散劑0.02～0.08份，丙烯酸酯類ACR0.05～0.07份，EHP引發(fā)劑0.05-0.10份，通過密閉入料系統(tǒng)加入聚合釜，加入氯乙烯單體100份，最后將軟水100～160份加入聚合釜中，在加入上述各原料的同時不斷攪拌；本發(fā)明的納米碳酸鈣微乳液最好經(jīng)以下工藝處理而制成軟水100份，羥丙基甲基纖維素0.5-0.9份，納米碳酸鈣10-40份，乳化劑0.1-0.4份加到微乳化配制槽中，在60-90℃下，送入高剪切乳化機進(jìn)行高剪切處理1.0～4.0小時，高剪切機的定子與轉(zhuǎn)子間逆向相對轉(zhuǎn)速為2000～3000轉(zhuǎn)/分，制成軟水與納米碳酸鈣混合比為10∶1～4的納米碳酸鈣微乳液。
上述的乳化劑至少含有十二烷基苯磺酸鈉、山梨醇酐單硬脂酸酯、十二烷基硫酸鈉、山梨醇酐單月桂酸酯中的一種。
上述聚合工序的分散劑為羥丙基甲基纖維素HPMC與聚乙烯醇KH-20，其混合比為1∶1.5～1.8。
上述的EHP引發(fā)劑至少含有EHP水乳液、EHP甲苯型引發(fā)劑、EHP異十二烷基引發(fā)劑中的一種。
本發(fā)明在加料工序上采取加入氯乙烯單體之后再將軟水加入聚合反應(yīng)釜中，使經(jīng)過有機化處理后的納米碳酸鈣可以較好的與VCM單體相容，并借助于相反轉(zhuǎn)過程促使部分團聚納米碳酸鈣分離，聚合升溫后，包裹有ACR的納米碳酸鈣與VCM單體發(fā)生接枝共聚反應(yīng)，提高納米碳酸鈣在PVC樹脂中的填充率，使納米微粒均勻分散于樹脂內(nèi)部，解決了原位聚合中納米碳酸鈣分散不均的問題，滿足了原位聚合生產(chǎn)的要求，使生產(chǎn)出的樹脂性能大大提高。
(2)、將上述改性好的納米碳酸鈣微乳液10份，羥丙基甲基纖維素為HPMC與聚乙烯醇與KH-20的配比為1∶1.6的分散劑0.05份，丙烯酸甲酯(ACR)0.06份，引發(fā)劑EHP水乳液0.03份，EHP甲苯型0.3份，通過密閉入料系統(tǒng)加入聚合釜，加入氯乙烯單體100份，在加入上述各原料的同時不斷攪拌，最后將軟水150份加入聚合釜中；(3)、系統(tǒng)常溫攪拌30min時間后，升溫至60℃反應(yīng)溫度進(jìn)行接枝聚合反應(yīng)，反應(yīng)壓力0.85Mpa，反應(yīng)時間5.0h后，加入終止劑雙酚A和丙酮縮氨基硫脲并出料。
(4)經(jīng)汽提系統(tǒng)脫除殘留單體后，進(jìn)入離心機，濕物料則進(jìn)行氣流干燥，經(jīng)旋風(fēng)分離器氣固分離后，進(jìn)入旋流床底部進(jìn)行降速干燥至水分0.4％以下，經(jīng)旋風(fēng)分離器，過250微米孔徑旋振篩后進(jìn)入成品包裝。
實施例2(1)將軟水100份，羥丙基甲基纖維素0.8份，納米碳酸鈣40份，乳化劑為十二烷基苯磺酸鈉、山梨醇酐單硬脂酸酯、十二烷基硫酸鈉、山梨醇酐單月桂酸酯各0.1份加到微乳化配制槽中，在80℃下，送入高剪切乳化機進(jìn)行高剪切處理4小時，高剪切機的定子與轉(zhuǎn)子間逆向相對轉(zhuǎn)速為2500轉(zhuǎn)/分，制成納米碳酸鈣微乳液。
(2)、將上述改性好的納米碳酸鈣微乳液7份，羥丙基甲基纖維素為HPMC與聚乙烯醇與KH-20的混合比為1∶1.6的分散劑0.06份，丙烯酸甲酯0.05份，EHP甲苯型引發(fā)劑、EHP異十二烷基各0.04份，通過密閉入料系統(tǒng)加入聚合釜，加入氯乙烯單體100份，最后將軟水150份加入聚合釜中，在加入上述各原料的同時不斷攪拌；(3)、系統(tǒng)常溫攪拌50min時間后，升溫至55℃反應(yīng)溫度進(jìn)行接枝聚合反應(yīng)，反應(yīng)壓力0.90Mpa，當(dāng)反應(yīng)壓力降低0.1mpa時，加終止劑雙酚A后出料。
(4)經(jīng)汽提系統(tǒng)脫除殘留單體后，進(jìn)入離心機，濕物料由絞龍送至氣流干燥管內(nèi)，經(jīng)風(fēng)機吹出的熱風(fēng)吹送進(jìn)行氣流干燥，經(jīng)旋風(fēng)分離器氣固分離后，物料經(jīng)星型加料器與另一股熱風(fēng)匯合，進(jìn)入旋流床底部進(jìn)行降速干燥，干燥物料至水分0.4％以下，經(jīng)旋風(fēng)分離器，過200微米孔徑旋振篩后進(jìn)入成品包裝。
實施例3(1)將軟水100份，羥丙基甲基纖維素0.7份，納米碳酸鈣25份，乳化劑為十二烷基苯磺酸鈉、山梨醇酐單硬脂酸酯、十二烷基硫酸鈉、山梨醇酐單月桂酸酯各0.1份加到微乳化配制槽中，在90℃下，送入高剪切乳化機進(jìn)行高剪切處理4小時，高剪切機的定子與轉(zhuǎn)子間逆向相對轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分，制成納米碳酸鈣微乳液。
(2)、將上述改性好的納米碳酸鈣微乳液8份，羥丙基甲基纖維素為HPMC與聚乙烯醇與KH-20的混合比為1∶1.8的分散劑0.06份，丙烯酸甲酯0.05份，EHP水乳液、EHP甲苯型引發(fā)劑、EHP異十二烷基引發(fā)劑各0.03份，通過密閉入料系統(tǒng)加入聚合釜，加入氯乙烯單體100份，最后將軟水130份加入聚合釜中，在加入上述各原料的同時不斷攪拌；(3)、系統(tǒng)常溫攪拌40min時間后，升溫至60℃反應(yīng)溫度進(jìn)行接枝聚合反應(yīng)，反應(yīng)壓力0.95Mpa，當(dāng)反應(yīng)壓力降低0.15mpa時，加終止劑雙酚A和丙酮縮氨基硫脲后出料。
(4)經(jīng)汽提系統(tǒng)脫除殘留單體后，經(jīng)離心機后，對濕物料進(jìn)行氣流干燥，再送入旋流床底部進(jìn)行降速干燥至水分含量0.4％以下，經(jīng)旋風(fēng)分離器后過60目旋振篩進(jìn)入成品包裝。
實施例4(1)將軟水100份，羥丙基甲基纖維素0.5份，納米碳酸鈣20份，十二烷基硫酸鈉、山梨醇酐單月桂酸酯各0.15份加到微乳化配制槽中，在80℃下，送入高剪切乳化機進(jìn)行高剪切處理2小時，高剪切機的定子與轉(zhuǎn)子間逆向相對轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分，制成20％濃度的納米碳酸鈣微乳液。
(2)、將上述改性好的納米碳酸鈣微乳液10份，羥丙基甲基纖維素為HPMC與聚乙烯醇與KH-20的混合比為1∶1.5的分散劑0.05份，丙烯酸甲酯0.05份，EHP水乳液、EHP甲苯型引發(fā)劑各0.04份，通過密閉入料系統(tǒng)加入聚合釜，加入氯乙烯單體100份，最后將軟水100份加入聚合釜中，在加入上述各原料的同時不斷攪拌；(3)、系統(tǒng)常溫攪拌50min時間后，升溫至60℃反應(yīng)溫度進(jìn)行接枝聚合反應(yīng)，反應(yīng)壓力0.95Mpa，當(dāng)反應(yīng)壓力降低0.15mpa時，加終止劑雙酚A和丙酮縮氨基硫脲后出料。
(4)經(jīng)汽提系統(tǒng)脫除殘留單體后，經(jīng)離心機后，對濕物料進(jìn)行氣流干燥，再送入旋流床底部進(jìn)行降速干燥至水分含量0.4％以下，經(jīng)旋風(fēng)分離器后過180微米孔徑旋振篩后進(jìn)入成品包裝。
權(quán)利要求
1.一種納米碳酸鈣改性PVC樹脂原位聚合綜合分散技術(shù)，由納米碳酸鈣微乳化工序、聚合工序、氣提干燥及包裝工序組成，其特征在于所述的聚合工序的加料程序為軟水與納米碳酸鈣混合比為10∶1～4的納米碳酸鈣微乳液7～12份，分散劑0.02～0.08份，丙烯酸酯類ACR0.05～0.07份，EHP引發(fā)劑0.05-0.10份，通過密閉入料系統(tǒng)加入聚合釜，加入氯乙烯單體100份，最后將軟水100～160份加入聚合釜中，在加入上述各原料的同時不斷攪拌。
2.如權(quán)利要求1所述的納米碳酸鈣改性PVC樹脂原位聚合綜合分散技術(shù)，其特征在于分散劑為羥丙基甲基纖維素HPMC與聚乙烯醇KH-20混合劑，其混合比為1∶1.5～1.8。
3.如權(quán)利要求1或2所述的納米碳酸鈣改性PVC樹脂原位聚合綜合分散技術(shù)，其特征在于所述的納米碳酸鈣微乳液經(jīng)以下工藝處理而制成軟水100份，羥丙基甲基纖維素0.5-0.9份，納米碳酸鈣10-40份，乳化劑0.1-0.4份加到微乳化配制槽中，在60-90℃下，送入高剪切乳化機進(jìn)行高剪切處理1.0～4.0小時，高剪切機的定子與轉(zhuǎn)子間逆向相對轉(zhuǎn)速為2000～3000轉(zhuǎn)/分，制成納米碳酸鈣濃度為10-40％的納米碳酸鈣微乳液。
4.如權(quán)利要求1或2所述的納米碳酸鈣改性PVC樹脂原位聚合綜合分散技術(shù)，其特征在于所述的引發(fā)劑中含有EHP水乳液。
5.如權(quán)利要求1或2所述的納米碳酸鈣改性PVC樹脂原位聚合綜合分散技術(shù)，其特征在于所述的引發(fā)劑中含有EHP甲苯型引發(fā)劑。
6.如權(quán)利要求1或2所述的納米碳酸鈣改性PVC樹脂原位聚合綜合分散技術(shù)，其特征在于所述的引發(fā)劑中含有EHP異十二烷基引發(fā)劑。
7.如權(quán)利要求3所述的納米碳酸鈣改性PVC樹脂原位聚合綜合分散技術(shù)，其特征在于所述的引發(fā)劑中含有EHP水乳液。
8.如權(quán)利要求3所述的納米碳酸鈣改性PVC樹脂原位聚合綜合分散技術(shù)，其特征在于所述的引發(fā)劑中含有EHP甲苯型引發(fā)劑。
9.如權(quán)利要求3所述的納米碳酸鈣改性PVC樹脂原位聚合綜合分散技術(shù)，其特征在于所述的引發(fā)劑中含有EHP異十二烷基引發(fā)劑。
10.如權(quán)利要求3所述的納米碳酸鈣改性PVC樹脂原位聚合綜合分散技術(shù)，其特征在于所述的乳化劑中含有十二烷基苯磺酸鈉。
11.如權(quán)利要求3所述的納米碳酸鈣改性PVC樹脂原位聚合綜合分散技術(shù)，其特征在于所述的乳化劑中含有山梨醇酐單硬脂酸酯。
12.如權(quán)利要求3所述的納米碳酸鈣改性PVC樹脂原位聚合綜合分散技術(shù)，其特征在于所述的乳化劑中含有十二烷基硫酸鈉。
13.如權(quán)利要求3所述的納米碳酸鈣改性PVC樹脂原位聚合綜合分散技術(shù)，其特征在于所述的乳化劑中含有山梨醇酐單月桂酸酯。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種納米碳酸鈣改性PVC樹脂原位聚合綜合分散技術(shù)，由納米碳酸鈣微乳化工序、聚合工序、氣提干燥及包裝工序組成，其聚合工序的加料程序為將納米碳酸鈣微乳液、分散劑、丙烯酸酯類ACR、EHP引發(fā)劑通過密閉入料系統(tǒng)加入聚合釜，加入氯乙烯單體，最后加入軟水。本發(fā)明在加料工序上采取加入氯乙烯單體之后再將軟水加入聚合反應(yīng)釜中，提高了納米碳酸鈣在PVC樹脂中的填充率，使納米微粒均勻分散于樹脂內(nèi)部，解決了原位聚合中納米碳酸鈣分散不均的問題，滿足了原位聚合生產(chǎn)的要求，使生產(chǎn)出的樹脂性能大大提高。
文檔編號C08L27/06GK1468901SQ0314949
公開日2004年1月21日 申請日期2003年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月24日
發(fā)明者張新力, 周軍, 安志明, 宋曉玲, 黃東 申請人:新疆石河子中發(fā)化工有限責(zé)任公司