專利名稱：一種聚氯乙烯糊樹脂的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氯堿化工行業(yè)氯乙烯聚合技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種聚氯乙烯糊樹脂的制備方法。
背景技術(shù)：
聚氯乙烯糊樹脂是由氯乙烯單體聚合而成的熱塑性高聚物，聚氯乙烯糊樹脂一般采用乳液聚合或微懸浮聚合氯乙烯聚合方式生產(chǎn)。氯乙烯乳液聚合是在單體、水溶性引發(fā)劑、乳化劑、水以及其它助劑存在下進(jìn)行，而微懸浮聚合與乳液聚合法相似，只是采用油溶性引發(fā)劑。糊樹脂和增塑劑一起攪拌時形成穩(wěn)定的增塑糊，生產(chǎn)最終制品。主要應(yīng)用是涂布加工成PVC壁紙、人造革、泡沫地板等。成糊性和糊黏度以及熱穩(wěn)定性是這類產(chǎn)品的主要質(zhì)量指標(biāo)，而聚氯乙烯膠乳粒徑的大小及分布直接影響聚氯乙烯糊樹脂的糊黏度。乳液聚合膠乳粒徑大約為(0.1-0.5)微米，微懸浮聚合膠乳粒徑大約為(0.8-1.5)微米。膠乳粒子的單峰是指聚合體內(nèi)膠乳粒子經(jīng)粒徑儀或稱作高速沉降法分析打出的普峰呈單峰分布，這主要取決于生產(chǎn)工藝技術(shù)而定，單峰分布的膠乳成品，在某一剪切速率下，其糊黏度會有上升很高，為克服此黏度需要消耗大量能量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠自如地控制聚氯乙烯膠乳粒經(jīng)大小及分布的聚氯乙烯糊樹脂的制備方法。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，先將氯乙烯單體，在水、乳化劑、引發(fā)劑以及相關(guān)助劑存在下，分別采用乳液聚合工藝和微懸浮聚合工藝，制備出初級粒徑分別為0.15-0.20μm的聚氯乙烯膠乳A和0.80-1.50μm的聚氯乙烯膠乳B，其特征是將聚氯乙烯膠乳A與聚氯乙烯膠乳B按1.0∶2.0-3.0重量份數(shù)比混合，再加入占投入總量的0.6-1.0％的非離子表面活性劑，常溫下攪拌30-50分鐘均勻摻混后，將該膠乳經(jīng)噴霧干燥出粒徑呈雙峰分布的聚氯乙烯糊樹脂成品。
上述所采用的非離子表面活性劑包括環(huán)氧丙烷整體聚合物(PPP)，環(huán)氧化乙烯烷基脂RCOO(CH2CH2O)mH，環(huán)氧化乙烯多元醇烷基脂RO(CH2CH2)mH，烷基醇酰胺RCON(CH2CH2OH)2，環(huán)氧大豆油或二月桂酸二丁基錫。
1、化學(xué)反應(yīng)原理本反應(yīng)屬自由基聚合鏈引發(fā)I2——→2I·I·+M——→IM·M為單體鏈增長IM·+nM——→Imn+1·鏈終止歧化及偶合終止2、操作方法2.1按配方將單體及助劑加入聚合釜，經(jīng)排氧、充氮氣，在攪拌條件下升溫至聚合溫度，維持在該溫度下聚合，待壓力下降(0.1～0.15)MPa時，降溫泄壓，得膠乳A，放入膠乳儲罐。
2.2按配方將單體及助劑加入聚合釜，開啟均化泵，均化(10～20)min，經(jīng)排氧、充氮氣，在攪拌條件下升溫至聚合溫度，維持在該溫度下聚合，待壓力下降(0.1～0.15)MPa時，降溫泄壓，得膠乳B，放入膠乳儲罐。
2.3按比例將膠乳A、膠乳B、助劑加入混合釜，在攪拌條件下，維持(30～50)min。
2.4摻混后膠乳經(jīng)噴霧干燥，即為成品。
3、原料及反應(yīng)條件對產(chǎn)品各項指標(biāo)的影響3.1引發(fā)劑用量對產(chǎn)品各項指標(biāo)的影響引發(fā)劑用量對產(chǎn)品各項指標(biāo)的影響數(shù)據(jù)表

從這組數(shù)據(jù)分析，引發(fā)劑用量對聚合反應(yīng)速率(聚合時間)有較大影響，對其它各項指標(biāo)基本沒有影響。只要傳熱條件允許，可適量多加引發(fā)劑，縮短反應(yīng)時間。
3.2乳化劑用量對膠乳各項指標(biāo)的影響乳化劑用量對膠乳各項指標(biāo)的影響數(shù)據(jù)表

從這組數(shù)據(jù)分析，乳化劑用量對膠乳含固量、PH值基本沒有影響，只對膠乳粒經(jīng)大小以及聚合反應(yīng)時間有影響。乳化劑用量高時，聚合速度快，膠乳粒經(jīng)小，用量過低，造成聚合速度慢，會生成大顆粒膠乳。
3.3助乳化劑A、B用量配比對膠乳各項指標(biāo)的影響助乳化劑A、B用量配比對膠乳各項指標(biāo)的影響數(shù)據(jù)表

從這組數(shù)據(jù)分析，助乳化劑B配比大時膠乳粒經(jīng)明顯增大。因而，助乳化劑B對膠乳粒經(jīng)影響較大，助乳化劑A對膠乳粒經(jīng)影響相對較小。
3.3膠乳A、B配比對成品B型黏度的影響膠乳A、B配比對成品B型黏度的影響數(shù)據(jù)表

從這組數(shù)據(jù)分析，膠乳A、B配比在30∶70時，成品B型黏度較小，隨著膠乳A配比的增大，成品B型黏度逐漸增大。
本發(fā)明由于聚氯乙烯膠乳是采用兩種聚合工藝制備，經(jīng)摻混制得的。因而產(chǎn)品粒徑的大小及分布容易控制和調(diào)整，從而實現(xiàn)了雙峰分布。本發(fā)明的雙峰分布是指膠乳粒子的粒徑分布窄，較集中在兩個級別上。這種雙峰分布的糊樹脂，其黏度在單一剪切速率下其糊黏度變化不明顯。粒徑對糊黏度來講其影響非常重要，粒徑大的其表面積小，表面粘附的增塑劑量也少，有利于黏度降低。但粒徑大的其堆砌空隙也大，其中需要填充的增塑劑也就多，自由增塑劑相應(yīng)減少，促使糊黏度增高，粒徑小的情況正好相反。為統(tǒng)一上述矛盾，本發(fā)明正是采用兩種不同工藝制備的不同大小的粒子，按一定比例范圍搭配的方法來解決，因此本發(fā)明制備方法具有成糊性能優(yōu)良、糊黏度低、發(fā)泡性能好、生產(chǎn)穩(wěn)定性高，而且產(chǎn)品技術(shù)質(zhì)量指標(biāo)調(diào)整方便。
具體實施例方式
下面將結(jié)合附圖
通過實例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明，但下述的實例僅僅是本發(fā)明其中的例子而已，并不代表發(fā)明所限定的權(quán)利范圍。該權(quán)利范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
實例11、乳液聚合工藝聚合釜內(nèi)加入純水4000ml，預(yù)先溶解在800ml純水中的58g的十二烷基硫酸鈉和12g的十六醇，過硫酸鉀3g，混合液PH值調(diào)整至10。
聚合釜除氧后加入氯乙烯單體3kg，沖入氮氣0.1MPa；聚合釜升溫至50℃，維持反應(yīng)溫度，(6-7)小時后壓力下降0.1MPa聚合結(jié)束，得一含固量為37.8％，平均粒經(jīng)為0.188μm的膠乳A；2、微懸浮聚合工藝聚合釜內(nèi)加入純水4000ml，預(yù)先溶解在800ml純水中的35g的十二烷基硫酸鈉和15g的高級醇，30g十二烷基苯磺酸鈉以及6.8kg用15ml用甲苯溶解鈉的2.2-偶氮雙-2.4-二甲基戊晴聚合釜除氧后加入氯乙烯單體4kg，聚合釜內(nèi)混合物用均化泵均化15min，沖入氮氣0.1MPa；聚合釜升溫至50℃，維持反應(yīng)溫度，經(jīng)9-10小時后壓力下降0.1MPa聚合結(jié)束，得一含固量為44.5％，平均粒經(jīng)為1.1μm的膠乳B。
3、將膠乳A和膠乳B按30∶70的比例加入膠乳摻混釜，加入投入總量0.8％的環(huán)氧丙烷整體聚合物(PPP)，常溫下攪拌30min；摻混后膠乳經(jīng)噴霧干燥，即為本發(fā)明成品。
權(quán)利要求
1.一種聚氯乙烯糊樹脂的制備方法，先將氯乙烯單體，在水、乳化劑、引發(fā)劑以及相關(guān)助劑存在下，分別采用乳液聚合工藝和微懸浮聚合工藝，制備出初級粒徑分別為0.15-0.20μm的聚氯乙烯膠乳A和0.80-1.50μm的聚氯乙烯膠乳B，其特征是將聚氯乙烯膠乳A與聚氯乙烯膠乳B按1.0∶2.0-3.0重量份數(shù)比混合，再加入占投入總量的0.6-1.0％的非離子表面活性劑，常溫下攪拌30-50分鐘均勻摻混后，將該膠乳經(jīng)噴霧干燥出粒徑呈雙峰分布的聚氯乙烯糊樹脂成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述聚氯乙烯糊樹脂的生產(chǎn)方法，其特征是非離子表面活性劑包括有環(huán)氧丙烷整體聚合物(PPP)，環(huán)氧化乙烯烷基脂RCOO(CH2CH2O)mH，環(huán)氧化乙烯多元醇烷基脂RO(CH2CH2)mH，烷基醇酰胺RCON(CH2CH2OH)2，環(huán)氧大豆油或二月桂酸二丁基錫。
全文摘要
一種聚氯乙烯糊樹脂的制備方法，先將氯乙烯單體，在水、乳化劑、引發(fā)劑及相關(guān)助劑存在下，分別采用乳液聚合工藝和微懸浮聚合工藝，制備出初級粒徑分別為0.15－0.20μm的聚氯乙烯膠乳A和0.80－1.50μm的聚氯乙烯膠乳B，其特征是將上述不同初級粒徑聚氯乙烯膠乳按1.0∶2.0－3.0重量份數(shù)比混合，再加入占投入總量的0.6－0.9％的十二烷基苯磺酸鈉或十二烷基硫酸鈉非離子表面活性劑，常溫下攪拌30－50分鐘摻混后膠乳經(jīng)噴霧干燥出粒徑呈雙峰分布的聚氯乙烯糊樹脂。由于采用兩種不同工藝制備的不同大小的粒子，按一定比例范圍搭配的方法來解決，因此本發(fā)明制備方法具有成糊性能優(yōu)良、糊黏度低、發(fā)泡性能好、生產(chǎn)穩(wěn)定性高，而且產(chǎn)品技術(shù)質(zhì)量指標(biāo)調(diào)整方便。
文檔編號C08F114/06GK101050293SQ20071001125
公開日2007年10月10日 申請日期2007年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月11日
發(fā)明者劉國楨, 馬欣, 楊海堃, 黃海濤, 趙春明 申請人:沈陽化工股份有限公司