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(guó)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(guò)程為將無(wú)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(guò)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(tuán)聚問(wèn)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?yàn)檐浰c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(guò)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(shí)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(jī)進(jìn)行高剪切處理1.0～4.0小時(shí)，高剪切機(jī)的定子與轉(zhuǎn)子間逆向相對(duì)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(guò)有機(jī)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(guò)程促使部分團(tuán)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(wèn)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(guò)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(shí)不斷攪拌，最后將軟水150份加入聚合釜中；(3)、系統(tǒng)常溫?cái)嚢?0min時(shí)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(shí)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(jī)，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(guò)250微米孔徑旋振篩后進(jìn)入成品包裝。
實(shí)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(jī)進(jìn)行高剪切處理4小時(shí)，高剪切機(jī)的定子與轉(zhuǎn)子間逆向相對(duì)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(guò)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(shí)不斷攪拌；(3)、系統(tǒng)常溫?cái)嚢?0min時(shí)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(shí)，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(jī)，濕物料由絞龍送至氣流干燥管內(nèi)，經(jīng)風(fēng)機(jī)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(guò)200微米孔徑旋振篩后進(jìn)入成品包裝。
實(shí)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(jī)進(jìn)行高剪切處理4小時(shí)，高剪切機(jī)的定子與轉(zhuǎn)子間逆向相對(duì)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(guò)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(shí)不斷攪拌；(3)、系統(tǒng)常溫?cái)嚢?0min時(shí)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(shí)，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(jī)后，對(duì)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(guò)60目旋振篩進(jìn)入成品包裝。
實(shí)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(jī)進(jìn)行高剪切處理2小時(shí)，高剪切機(jī)的定子與轉(zhuǎn)子間逆向相對(duì)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(guò)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(shí)不斷攪拌；(3)、系統(tǒng)常溫?cái)嚢?0min時(shí)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(shí)，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(jī)后，對(duì)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(guò)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?yàn)檐浰c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(guò)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(shí)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(jī)進(jìn)行高剪切處理1.0～4.0小時(shí)，高剪切機(jī)的定子與轉(zhuǎn)子間逆向相對(duì)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?yàn)閷⒓{米碳酸鈣微乳液、分散劑、丙烯酸酯類ACR、EHP引發(fā)劑通過(guò)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(wèn)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(hào)C08L27/06GK1468901SQ0314949
公開日2004年1月21日 申請(qǐng)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(qǐng)人:新疆石河子中發(fā)化工有限責(zé)任公司