[发明专利]一种高吸油率聚氯乙烯树脂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于一种聚氯乙烯树脂的制备方法，尤其涉及一种高吸油率(或称增塑剂吸收率高)的制备方法。

背景技术

聚氯乙烯树脂(PVC)是世界第二大产量的树脂，由于其价格低廉，性能优异，应用领域广泛。该树脂可通过本体法、乳液法、悬浮法合成，2009年我国PVC树脂产能达到了1700万吨/年，其中悬浮法合成的树脂占了约70～80％。悬浮法聚氯乙烯树脂是在分散剂的分散、保胶作用下，通过强力搅拌使单体均匀分散在连续的水相中，在一定温度下由过氧化物类或偶氮类引发剂引发聚合而成，相态上属典型的非均相沉淀聚合，聚合机理属自由基聚合。

PVC在加工过程中，为了达到使用要求，往往要加入多种添加剂，比如增塑剂、稳定剂、填充剂、着色剂、发泡剂等。这些添加剂在与PVC颗粒共混过程中，受到颗粒性能的影响，比如粒度，颗粒内部空隙均匀性、大小等因素影响，因而表现出不同的混配性能，也影响着树脂制品的性能。聚氯乙烯树脂粉料粒子实际上是许多PVC微细粒子以物理方式粘结在一起的聚集体，在微细粒子聚集的过程中，微细粒子间有不同程度的空隙形成，而在悬浮聚合情况下，由于生产方法和工艺上的差异，比如水油比、搅拌强度、聚合温度、转化率、分散剂体系等，都会对树脂颗粒空隙造成不同程度的影响，在加工过程中可明显表现为对添加的增塑剂吸收性能上的差异，即吸油率不同。

为了得到合适加工、使用性能要求的树脂，通过聚合配方和工艺控制可以得到不同空隙率的树脂。分散体系在聚合体系中起到分散单体、保护胶体稳定存在的作用。一种分散剂难以兼顾分散和保胶的作用，所以实际生产中往往是两种或多种分散剂复合使用，以生产出颗粒性能优秀的树脂。现今分散体系多为聚乙烯醇、纤维素醚类分散剂的复合体系，其中聚乙烯醇以聚合度、醇解度的不同分类，纤维素醚以聚合度、取代基种类、取代度的不同分类。为了进一步调节颗粒特性，往往加入助分散剂，低聚合度、低醇解度类聚乙烯醇就是一类，也被称作亲油表面活性剂。这类聚乙烯醇易与氯乙烯相溶，起到了致孔剂的作用，可有效调节颗粒空隙性能。由于氯乙烯会与这些高分子分散剂进行接枝共聚，故按此方法制得的PVC颗粒外表面总是或多或少地包有一层由接枝共聚物形成的皮膜。这层皮膜妨碍PVC颗粒中残留氯乙烯的脱除，且对聚氯乙烯的塑化加工有不利影响。另外，树脂内部残留分散剂无法去除，则树脂的热稳定性、透明度以及初期着色性能均受到不良影响。而且由于聚乙烯醇、纤维素醚类分散剂的浊点、凝胶温度的缘故，当浓度、聚合温度提高时，会使得分散剂失去分散保胶的作用，在聚合过程中产生粘釜，甚至由于分散效果降低产生严重粘釜而影响生产安全。

日本专利JP6271610，提出可在PVC树脂聚合过程中单体转化率达到40-80％时加入有机溶剂作为致孔剂，生产一种高空隙率、高增塑剂吸收的树脂的方法，属于反应过程中加入有机溶剂，增加了工艺操作难度。

国内浙江大学发表的专利CN87101663，以氢氧化镁为主分散剂、两类不同性质表面活性剂为辅分散剂，以水溶性无机盐为助剂，进行氯乙烯悬浮聚合，制备疏松、无接枝共聚物形成的皮膜和高表观密度的PVC树脂，并大幅减少粘釜物的方法，但颗粒空隙率提高有限，并且颗粒也较粗。

上海氯碱化工股份有限公司发表的专利CN101717459，分步加入不同醇解度聚乙烯醇为分散剂、伴以变化搅拌功率生产一种减少皮膜提高空隙率的PVC树脂的方法。该方法中分散剂非同步加入，并且搅拌功率也随转化率提高而变化，所以操作起来有一定难度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种提高树脂空隙而又减少皮膜生成的高吸油率聚氯乙烯树脂制备方法，以克服现有技术中存在的树脂加工性能中吸油率低的缺陷。

本发明一种高吸油率聚氯乙烯树脂的制备方法，其特征在于：将氯乙烯、去离子水、引发体系、分散体系和功能助剂加入聚合釜中，在35℃～65℃下，聚合反应4～10小时，加入终止剂，获得聚氯乙烯悬浮液；

脱除未反应的氯乙烯单体，离心悬浮液后干燥，得到高吸油率聚氯乙烯树脂。

所述的去离子水为电导率为1～5μS/cm.

所述的引发体系进行预处理：引发剂、乳化剂和去离子水均化成引发剂质量含量为5％～40％的均匀乳液，其中乳化剂用量占到氯乙烯质量的0.01％～0.05％，引发剂用量占到氯乙烯质量的0.02％～0.06％，所述乳化剂为聚合度在800～2000、醇解度在70％～90％之间的聚乙烯醇，优选聚合度在1000～1600、醇解度在75％～80％之间的聚乙烯醇。