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聚氯乙烯树脂粉的发明详述

2020/6/4 10:15:11      点击:

本发明的聚氯乙烯树脂可为氯乙烯的均聚物,也可为氯乙烯与其它可共聚单体的共聚物,但单体混合物中氯乙烯的质量分数应超过50% ,最好在75%以上。

本发明制备聚氯乙烯树脂的方法中,悬浮聚合使用的分散剂为:(1)复合使用羟丙基甲基纤维素(a)末端为离子性基团的聚乙烯醇(b):或(2)复合使用(a)、(b)和聚乙烯醇(c)。

羟丙基甲基纤维素为纤维隶的部分羟基被羟丙氧基和甲氧基取代,为制得吸收增塑剂性强、表观密度大的聚氯乙烯树脂粉,羟丙氧基的置换度应为5%~ 15%(摩尔分数,下同),甲氧基的置换度为15%一35%,而且其质量分数为2%的水溶液的粘度应为0.10~0.55 Pa-s。使用的羟丙基甲基纤维素相对于单体的质量分数应为0. 01 % ~0.5%,若不到0.01%,聚合体系不稳定;超过0.5%,得到的聚合物粒径小,可加工性差,最好是0.02%~0.1%。

末端为离子性基团的聚乙烯醇其皂化度最好为61%~70%,平均聚合度最好为170-270,否则不可能同时提高增塑剂吸收性和表观密度。离子性基团可为氨基、饺、羧基、磺酸基。这种末端为离子性基团的聚乙烯醇的制法简单,可参见世界专利WO91/15518。这种端基为离子性基团的聚乙烯醉的使用量相对于原料单体的质量分数应为0.001%~0.5%,若低于0.001%,鱼眼改进效果不充分;而超过0.5%,则制得的聚合物的表观密度小,不易加工。综合考虑,最好是0.01%~0.1%。

作为c组分的聚乙烯醇在瘰合的过程中添加,其皂化度应为70% ~99%,平均聚合度为2800~5000,否则难以得到增塑剂吸收性和表观密度皆佳的亲氯乙烯树脂粉。其用量从对聚合物的表观密度及鱼眼数的改进效果上看,相对于氯乙烯系单体的质量分数
最好是0.01%~0.1%。开始添加c组分时聚合转化率应高于5%,转化率在10% ~70%之间可连续添加c组分。若开始添加c组分时转化率低于5%,用得到的聚台物制成的成品鱼眼数多;若舔加c组分终了时聚合转化率巳超过70%,聚合物的表现密度不大。而且如果e组分的舔加在聚合转化率未到10%时已结束,或采用一次全部加人的方法,成型品中的鱼眼数将增多,因此不好。从成型品的鱼眼数少、樂合物的表观密度大上考虑,添加c组分时的起始点应为聚合转化率在10%以上,而添加结束点是聚合转化率不超过60%。c组分的添加方法,推荐使用以质量分数为1%-5%水溶液的形式用高压计量泵压人。

在本发明的方法中,在不妨碍发明目的的范围内,也可使用除a.b.c以外的其它悬浮剂。

在本发明的方法中,进行悬浮檠合时可使用油溶性自由基引发剂作催化剂,传统的悬浮聚合法中使用的油溶性自由基引发剂皆可,其用量依据原料单体的种类及加人方式而定,但通常相对原料单体的质量分数为0.001 % ~5.0%。


本发明的方法中,将原料单体、悬浮剂、油溶性自由基引发剂按指定量加人到水性介质中,在30~80 C搅拌聚合。反应压力为0.4~1.6 MPa。聚合时间取决于原料单体的种类、催化剂的种类和用量、聚合温度、聚合压力、希望得到的聚合物的K值等,通常为2~ 20 h。在不损失发明目的的限度内,为使单体的转化匀速进行,脱除反应热操作应平稳进行,也可在聚合过程中适当添加聚合抑制剂和聚合终止剂。而且在聚合体系中也.可掭加链转移剂、交联剂、防粘签剂等。

聚合过程中选择的搅拌条件,最好是相对于单位容积的净搅拌功率为0. 6~3kW/m'。所谓的单位容积的净搅拌功率.即为从总揽拌功率中除去变速机或减速机及搅拌机自身的转动负荷后的搅拌功率再除以内容积得到的值,其计算式如下:

P. =P _ NP.e:n'.d'

gV

式中:P.为单位容积的净搅拌功率,kW/m'; P为揽拌功率,kW; V为液容量,m':NP为关于功率与搅拌桨的常数,采用经验值(例如,法武都拉型为1.5,麦克斯韦搅拌桨为2.5,环形锚形桨为1.0);p为液体密度,kg/m2 ;n为转速,r/s;d为搅拌桨径.m;g为重力换算系数。

求取单位容积所需的净功率,也可使用聚合釜的搅拌机上电动机的电流计进行测量。首先空载开动搅拌机,用电流计算出变速机或减速机及搅拌机自身转动所需功率,聚合反应时再读取电流计上的数值,前后两个数值的差值乘以实际电压,再除以液体体积,即可求得单位容积的净功率。