【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及pvc樹脂，尤其涉及一種專用于制備cpvc的pvc樹脂及其制備方法。
技術(shù)介紹
1、氯化聚氯乙烯(cpvc)是將聚氯乙烯樹脂再氯化得到的產(chǎn)品，cpvc的氯含量在百分之70％左右，是具有比常規(guī)氯乙烯樹脂增加10～15％的氯化物的氯化樹脂，cpvc的維卡溫度在100～125℃之間，比pvc提高高30～50℃。cpvc制品的機械強度是一個重要指標，決定其應(yīng)用范圍。主要受cpvc的分子量分布所影響，cpvc的分子量分布越窄，其制品的機械強度越高。cpvc樹脂的氯原子在分子鏈上呈不均勻分布，核磁共振譜(nmr)測出-ccl2-、-chcl-和-ch2-等結(jié)構(gòu)。研究結(jié)果表明-ccl2-是導(dǎo)致cpvc制品性能變差的主要因素，如，熱穩(wěn)定性下降、玻璃化溫度升高塑性降低、熔融溫度升高加工困難和在油漆制作中溶解困難等。因此，對高端cpvc樹脂，要求-ccl2-的含量越低越好。
2、對于相同含氯量的cpvc，表面附近的區(qū)域的氯化反應(yīng)程度遠高于顆粒中心，形成局部高-ccl2-濃度的嵌段結(jié)構(gòu)。-ccl2-產(chǎn)生的原因與pvc的氯化方法有關(guān)，研究結(jié)果表明對于相同含氯量，溶液法制備的cpvc樹脂中，-ccl2-極少；而光照引發(fā)氯化懸浮法，cpvc樹脂含氯量約為67w/％，光只能輻射pvc樹脂表面，氯化反應(yīng)基本上發(fā)生在表面，-ccl2-明顯增多；自由基引發(fā)劑引發(fā)氯化懸浮法制備的cpvc樹脂，cpvc樹脂含氯量最高達75w/％，-ccl2-含量略高于溶液法而遠低于光氯化法。溶液法工藝路線相對復(fù)雜，有機溶劑鹵代烴如四氯化碳、氯化苯等毒性較大，
3、為了降低-ccl2-的含量，氯化反應(yīng)不但要在pvc樹脂顆粒表面反應(yīng)，同時也要在顆粒內(nèi)部反應(yīng)，這就要求pvc樹脂顆粒無皮膜或少皮膜，和高孔隙以便氯化劑和引發(fā)劑擴散進入顆粒內(nèi)部進行氯化反應(yīng)。同時也要求pvc樹脂有較窄的分子量分布以制備出分子量分布窄的cpvc樹脂。
4、目前為止，尚無通用的相關(guān)制備氯化聚氯乙烯用聚氯乙烯顆粒的標準。僅制定過企標(參考魏鎮(zhèn)(河北盛華化工有限公司))；《中小企業(yè)管理與科技》2010年08期1-4頁cpvc專用pvc樹脂的三個指標：粒徑：100～300μm、孔隙率：25～41％、比表面積5～8.5m2/g。us9056959對用于cpvc制造的氯乙烯系樹脂沒有特別限定，只要滿足平均粒徑為80μm～200μm。us?9346901提出氯乙烯系樹脂的平均聚合度要在600～2000、平均粒徑優(yōu)選為100～200μm。us20180194875則提出孔隙率應(yīng)在0.2～0.44范圍。
5、參考上述要求，結(jié)合gb/t?5761—2018，用于制備高質(zhì)量cpvc的pvc樹脂聚合度在700～1700范圍，最常用的是900～1100范圍內(nèi)；粒徑分布是63～250μm，優(yōu)選100～200μm；增塑劑吸收率≥25％，優(yōu)選≥28％；少皮膜的氯乙烯聚合物顆粒。考慮cpvc制品的機械性能應(yīng)加入分散指數(shù)(pdi)為≤2.5，優(yōu)選≤2.3。
6、本體聚合得到的聚氯乙烯樹脂無表皮，高孔隙，但由于分散指數(shù)4.5～6.5甚至更高，制備的cpvc分子量分布過寬，其制品機械強度差，適用范圍窄。us4711908、us?4775701等專利技術(shù)提出在氯乙烯懸浮聚合體系中，采用的特殊分散體系，一種能使水介質(zhì)增稠的未中和的離子敏感性分散劑作主分散劑和低醇解度的聚乙烯醇復(fù)合，當vcm轉(zhuǎn)化率在1～5％時，加入足夠量的剝離劑，將主分散劑從vcm珠滴表面除去，從而制造出無皮或少皮、高孔隙率的pvc樹脂。
7、現(xiàn)有生產(chǎn)cpvc所需高孔隙、少皮膜pvc樹脂的制備方法還有：
8、添加鏈轉(zhuǎn)移劑降低聚合溫度提高pvc的孔隙率，如，cn108192001、cn101717459等；
9、在二氧化碳、碳原子數(shù)3～12的酮，碳原子數(shù)2～16的醚、碳原子數(shù)2～5的烯烴，碳原子數(shù)2～5的炔烴，鹵代乙烯，鹵代丙烯，碳原子數(shù)0～5的氨類物質(zhì)等超臨界非水介質(zhì)中，在7～45mpa壓力下制備高孔隙pvc，如，cn?1597717、cn?113214418等；
10、采用在乳化劑與纖維素醚、聚乙烯醇分散劑相結(jié)合的分散體系下進行氯乙烯聚合的方法，如cn?103232560、cn?102443085等；
11、采用氯乙烯、分散劑及其它助劑分批加的制備方法，如cn113651910等；
12、采用將pvc樹脂先冷凍再汽化干燥的制備方法，如，cn112029138等。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)另避蹊徑，應(yīng)用現(xiàn)有的氯乙烯懸浮聚合裝置，通過將氯乙烯懸浮聚合常用分散劑優(yōu)化配比，采取前低后高的溫度調(diào)節(jié)方式，進行氯乙烯懸浮聚合，并在特定轉(zhuǎn)化率范圍內(nèi)終止反應(yīng)。這樣制得的pvc樹脂顆粒具有高孔隙、少皮膜，特別適用于制備高質(zhì)量cpvc樹脂。
2、為實現(xiàn)此技術(shù)目的，本專利技術(shù)采用如下方案：
3、專用于制備cpvc的pvc樹脂的制備方法，包括如下步驟：
4、s1、在攪拌狀態(tài)下向聚合釜中加入帶有一定溫度的脫離子水、氯乙烯單體、ph調(diào)節(jié)劑、主分散劑和助分散劑，完成加料后，聚合釜內(nèi)溫度為預(yù)聚合反應(yīng)溫度±1℃，確認形成穩(wěn)定的分散體系后，加入引發(fā)劑，開始懸浮聚合；
5、s2、保持聚合過程聚合反應(yīng)溫度±0.1℃條件下進行反應(yīng)，然后在規(guī)定時間內(nèi)將反應(yīng)溫度逐步提升至主反應(yīng)溫度；
6、s3、當聚合釜壓力降到規(guī)定值時，向聚合釜中加入終止劑，回收未反應(yīng)的單體，從聚合反應(yīng)器中收集樹脂漿料；
7、s4、得到漿料通過汽提、離心、干燥，得到pvc樹脂。
8、進一步的，主分散劑為第一聚乙烯醇和纖維素醚的混合物，第一聚乙烯醇的醇解度為65～75mol/％、在室溫下在4％的水溶液中粘度為4.0～6.0mpa.s，纖維素醚為甲氧基為15～40w/％且丙基羥基為3～20w/％、在20℃下測量的在2％的水溶液中的粘度為20～10000mpa.s；和/或助分散劑為第二聚乙烯醇，第二聚乙烯醇為醇解度為30～55mol/％、在室溫下在40％的溶液粘度500～2000mpa.s。
9、進一步的，主分散劑用量為氯乙烯單體用量的0.04～0.3w/％，纖維素醚與第一聚乙烯醇醚的重量比1：(3～10)，和/或助分散劑用量為氯乙烯單體用量的0.005～0.1w/％。
10、進一步的，聚合反應(yīng)溫度為40～70℃，包括預(yù)聚合過程在內(nèi)的聚合時間為270～300min。
11、進一步的，s1氯乙烯懸浮預(yù)聚合反應(yīng)在比正常聚合反應(yīng)溫度低3～5℃下反應(yīng)直到氯乙烯轉(zhuǎn)化率4～6％，之后，在20～40分鐘內(nèi)將反應(yīng)溫度升高到正常聚合反應(yīng)溫度，隨后保持正常聚合反應(yīng)溫度到指定的反應(yīng)終點。
12、進一步的，選定氯乙烯轉(zhuǎn)化本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種專用于制備CPVC的PVC樹脂的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的專用于制備CPVC的PVC樹脂的制備方法，其特征在于，主分散劑用量為氯乙烯單體用量的0.04~0.3w/％，和/或
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的專用于制備CPVC的PVC樹脂的制備方法，其特征在于，主分散劑為第一聚乙烯醇和纖維素醚的混合物，第一聚乙烯醇的醇解度為65~75mol/％、在室溫下在4％的水溶液中粘度為4.0~6.0mPa.s，纖維素醚為甲氧基為15~40w/％且丙基羥基為3~20w/％、在20℃下測量的在2％的水溶液中的粘度為20~10000mPa.s；和/或
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的專用于制備CPVC的PVC樹脂的制備方法，其特征在于，纖維素醚與第一聚乙烯醇醚的重量比1：（3~10）。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的專用于制備CPVC的PVC樹脂的制備方法，其特征在于，聚合反應(yīng)溫度為40~70℃，包括預(yù)聚合在內(nèi)的聚合時間為270~300min。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的專用于制備CPVC的PVC樹脂的制備方法，
7.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的專用于制備CPVC的PVC樹脂的制備方法，其特征在于，選定氯乙烯轉(zhuǎn)化率70~75%為聚合反應(yīng)終點。
8.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的專用于制備CPVC的PVC樹脂的制備方法，其特征在于，pH調(diào)節(jié)劑為碳酸氫鈉、硼酸鈉、磷酸氫二鈉、碳酸鈉、活性磷酸鈣、氫氧化銨、酒石酸鉀、鄰苯二甲酸氫鉀和氫氧化鈣中的任意一種或兩種以上的混合物；和/或
9.一種權(quán)利要求1-8任一項所述的專用于制備CPVC的PVC樹脂的制備方法得到的PVC樹脂。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種專用于制備cpvc的pvc樹脂的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的專用于制備cpvc的pvc樹脂的制備方法，其特征在于，主分散劑用量為氯乙烯單體用量的0.04~0.3w/％，和/或
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的專用于制備cpvc的pvc樹脂的制備方法，其特征在于，主分散劑為第一聚乙烯醇和纖維素醚的混合物，第一聚乙烯醇的醇解度為65~75mol/％、在室溫下在4％的水溶液中粘度為4.0~6.0mpa.s，纖維素醚為甲氧基為15~40w/％且丙基羥基為3~20w/％、在20℃下測量的在2％的水溶液中的粘度為20~10000mpa.s；和/或
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的專用于制備cpvc的pvc樹脂的制備方法，其特征在于，纖維素醚與第一聚乙烯醇醚的重量比1：（3~10）。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的專用于制備cpvc的pvc樹脂的制備方法，其特征在于，...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳淑艷，薛之化，陳興，張哲，李學(xué)斌，徐鈞，劉忠良，張朝迪，姚林，楊振東，楊寧，
申請(專利權(quán))人：遼寧方大工程設(shè)計有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。