高聚合度聚氯乙烯樹脂擴鏈劑乳液的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了高聚合度聚氯乙烯樹脂擴鏈劑乳液的制備方法，該方法使用兩種HLB值不同的乳化劑進(jìn)行復(fù)配作為擴鏈劑的乳化劑，具體做法是：使用司盤系列中的一種產(chǎn)品與吐溫系列中的一種產(chǎn)品作為擴鏈劑的乳化劑原料，按照計算的用量取兩種原料和擴鏈劑，置于反應(yīng)釜內(nèi)混合，控制攪拌時間、攪拌速度，攪拌均勻，分別制備丙烯酸酯類擴鏈劑乳液和烯丙基酯類擴鏈劑乳液；最后按7∶3的質(zhì)量配比進(jìn)行復(fù)配，混合均勻，得到高聚合度聚氯乙烯樹脂擴鏈劑乳液。本方法制備的擴鏈劑乳液應(yīng)用到PVC樹脂聚合反應(yīng)體系中，制備的PVC樹脂的平均聚合度明顯提高。適用于高分子材料聚合擴鏈劑等功能性助劑乳液的制備。
【專利說明】高聚合度聚氯乙烯樹脂擴鏈劑乳液的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及氯乙烯的共聚物，具體而言，涉及高聚合度聚氯乙烯樹脂的制備方法。 【背景技術(shù)】
[0002]高聚合度聚氯乙烯(HPVC)樹脂是指平均聚合度一般在1700以上或其分子間具有輕微交聯(lián)結(jié)構(gòu)的PVC樹脂，其中以平均聚合度2500的HPVC最為常見。HPVC樹脂的生產(chǎn)方法可分為懸浮法、乳液法和混合法，并以懸浮法為主。目前懸浮法HPVC樹脂主要有三種生產(chǎn)工藝:低溫法、內(nèi)增塑單體法、擴鏈劑法。
[0003]在懸浮聚合工藝中，加入一定量的擴鏈劑制備HPVC樹脂，就是擴鏈劑法。此法生產(chǎn)HPVC樹脂，不同廠家選用的擴鏈劑種類、加量及合成工藝方法不同。擴鏈劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)和反應(yīng)活性對聚合物分子結(jié)構(gòu)有較大的影響，采用不同化學(xué)結(jié)構(gòu)和反應(yīng)活性的擴鏈劑可以合成星型、梯型、線型等不同結(jié)構(gòu)的聚合物。因此，擴鏈劑的種類和加入量非常重要。擴鏈劑的加入方式可以采用一次、分批或連續(xù)加入。但須注意擴鏈劑在氯乙烯單體中是否分散均勻，否則會造成HPVC樹脂質(zhì)量不均勻、魚眼多等影響樹脂質(zhì)量的缺陷。氯乙烯與擴鏈劑共聚機理屬于單烯/雙烯自由基共聚，反應(yīng)存在凝膠點，對于一定的聚合條件，每種擴鏈劑都有其臨界值，當(dāng)擴鏈劑的用量超過臨界值時，樹脂中就會產(chǎn)生凝膠。
[0004]擴鏈劑主要有兩種類型，一是丙烯酸酯類，二是烯丙基酯類。丙烯酸酯類由于反應(yīng)競聚率大于氯乙烯，即與氯乙烯進(jìn)行共聚反應(yīng)時，丙烯酸酯類間的反應(yīng)速率大于丙烯酸酯與氯乙烯的反應(yīng)，因此用量較大。若用量低，則PVC樹脂中的凝膠含量少，且樹脂彈性體和消光性較差；若增加用量，則價格高。烯丙基酯類擴鏈劑的主要品種有鄰苯二甲酸二烯丙酯和異氰尿酸三烯丙酯，這類擴鏈劑用量少，擴鏈效果好，其反應(yīng)競聚率一般小于或等于氯乙烯，與氯乙烯共聚時可能無規(guī)共聚。隨著分子量的增大，PVC分子鏈間的相互纏繞點增多， 分子鏈結(jié)晶度增加，加上分子鏈間的化學(xué)交聯(lián)，即使較低量的擴鏈劑也能使PVC樹脂具有較好的橡膠彈性和優(yōu)良的物理性能。但烯丙基酯類的缺點是加工性不好，不能制備出既有較高的回彈性和優(yōu)良的物理性能又有較好的消光性的PVC樹脂，即一種擴鏈劑不可能含有多種官能團來滿足PVC樹脂多重性能的配方設(shè)計。如果并用2種或2種以上的不同性質(zhì)復(fù)配的擴鏈劑則可滿足要求。
[0005]中國專利數(shù)據(jù)庫中涉及HPVC樹脂生產(chǎn)的申請件有200810161005.7 號《一種高聚合度聚氯乙烯的制備方法》、201110263222.9號《一種高聚合度聚氯乙烯樹脂的制備方法》、201210005472.7號《一種懸浮法高聚合度聚氯乙烯樹脂的生產(chǎn)方法》和 201210005488.8號《一種懸浮法高聚合度聚氯乙烯樹脂的生產(chǎn)方法》等。但沒有高聚合度聚氯乙烯樹脂擴鏈劑的專利申請件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種高聚合度聚氯乙烯樹脂擴鏈劑乳液的制備方法，使其能夠用于擴鏈劑懸浮聚合法制備HPVC樹脂。[0007]發(fā)明人通過研究，考慮到由于聚合反應(yīng)體系為水相體系，擴鏈劑為非極性物質(zhì)，并且擴鏈劑的加量較小，擴鏈劑在水相中的分散性和相容性直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量。所以，需要制備擴鏈劑水乳液，并要求該乳液性能穩(wěn)定，使擴鏈劑在水相中的能良好的分散和相容，發(fā)揮其“擴鏈”作用。由于需要兩種擴鏈劑乳液復(fù)配，因此兩種擴鏈劑乳液的相容性，也是需要解決的問題。
[0008]在這一認(rèn)識的基礎(chǔ)上，發(fā)明人提供的高聚合度聚氯乙烯樹脂擴鏈劑乳液的制備方法是使用兩種親水親油平衡值(HLB值)值不同的乳化劑進(jìn)行復(fù)配作為擴鏈劑的乳化劑，具體做法是:
(1)使用乳化劑司盤系列中的一種產(chǎn)品與乳化劑吐溫系列中的一種產(chǎn)品作為擴鏈劑的乳化劑原料，設(shè)兩種乳化劑產(chǎn)品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為cl、c2，復(fù)配后乳化劑HLB值為W，則有關(guān)系式W=clXHLBl+c2XHLB2，式中HLBl為原料司盤產(chǎn)品的親水親油平衡值；HLB2為原料吐溫產(chǎn)品的親水親油平衡值；根據(jù)關(guān)系式可計算出Cl、c2的數(shù)值關(guān)系，從而確定兩種原料的用量；按照計算的用量取兩種原料，置于帶攪拌器的容器內(nèi)混合，加入擴鏈劑，控制攪拌時間、 攪拌速度，攪拌均勻，得到一種擴鏈劑乳液；
(2)用上述方法分別制備丙烯酸酯類擴鏈劑乳液和烯丙基酯類擴鏈劑乳液；
(3)將得到的丙烯酸酯類擴鏈劑乳液和烯丙基酯類擴鏈劑乳液按7: 3的質(zhì)量配比進(jìn)行復(fù)配，混合均勻，得到高聚合度聚氯乙烯樹脂擴鏈劑乳液。
[0009]上述乳化劑司盤系列的結(jié)構(gòu)式為:
【權(quán)利要求】
1.高聚合度聚氯乙烯樹脂擴鏈劑乳液的制備方法，其特征在于:使用兩種親水親油平衡值(HLB值)值不同的乳化劑進(jìn)行復(fù)配作為擴鏈劑的乳化劑，具體做法是:(1)使用乳化劑司盤系列中的一種產(chǎn)品與乳化劑吐溫系列中的一種產(chǎn)品作為擴鏈劑的乳化劑原料，設(shè)兩種乳化劑產(chǎn)品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為cl、c2，復(fù)配后乳化劑HLB值為W，則有關(guān)系式W=clXHLBl+c2XHLB2，式中HLBl為原料司盤產(chǎn)品的親水親油平衡值；HLB2為原料吐溫產(chǎn)品的親水親油平衡值；根據(jù)關(guān)系式可計算出Cl、c2的數(shù)值關(guān)系，從而確定兩種原料的用量；按照計算的用量取兩種原料，加入擴鏈劑置于帶攪拌器的容器內(nèi)混合，控制攪拌時間、 攪拌速度，攪拌均勻，得到一種擴鏈劑乳液；(2)用上述方法分別制備丙烯酸酯類擴鏈劑乳液和烯丙基酯類擴鏈劑乳液；(3)將得到的丙烯酸酯類擴鏈劑乳液和烯丙基酯類擴鏈劑乳液按7: 3的質(zhì)量配比進(jìn)行復(fù)配，混合均勻，得到高聚合度聚氯乙烯樹脂擴 鏈劑乳液。
【文檔編號】C08F218/00GK103435734SQ201310380646
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月28日
【發(fā)明者】王稚陽, 梅桂, 李靜, 呂丹, 唐興蘭, 趙倫東, 王璐, 雷云霄, 王紅民, 宋梓廉, 王學(xué)會, 鐘后國, 鄒模 申請人:貴州開磷遵義堿廠