[发明专利]聚氯乙烯球形树脂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化学合成领域，具体涉及一种聚氯乙烯球形树脂的制备方法。

背景技术

聚氯乙烯(PVC)球形树脂，外观呈圆球状，颗粒直径大于105微米，平均形状因数大于0.90、表观密度高、内部孔隙均匀、颗粒表面光滑、干流性好。在挤出加工管材及异型材时，能迅速填满挤出机螺杆而达到高度增密的作用，在热和剪切力的作用下，熔融速度快，熔体粘度低，流动性好，胶化度高，加工性能好，易于混料，挤出摩擦热低，无过热点，所得制品质量高，因此球形树脂更能适应高速挤出加工要求，即使在同一转速下挤出成型加工的速率，也远远大于非球形树脂。PVC球形树脂的性能优于普通悬浮树脂，主要表现在以下几个方面：(1)球形树脂颗粒外形呈球形(普通PVC树脂形状因数0.76；而球形树脂＞0.90)，颗粒规整度高。(2)球形树脂内部孔隙均匀，孔隙率约为0.05～0.5cm³/g，比表面大。(3)球形树脂表观密度高，约为0.5～0.67cm³/g，比同聚合度悬浮普通树脂高15％左右。(4)球形树脂干流性好，加工时易塑化，熔体流变性好，热稳定性好。(5)具有抗静电性。用球形树脂加工大口径管材，可使挤出机的挤出速率提高15～25％，大幅降低管材成本，而且管材质量好；生产PVC球形树脂的过程中，由于生成的树脂颗粒保持球形，因此粘釜较轻；与普通树脂相比，装填系数大，可以大量节约包装和运输费用。另外，PVC球形树脂不但可以作为管材专用树脂，还可用作各种异型材、透明片材及包装材料等。

国内用于PVC管材生产的树脂大多为PVC-SG4、5树脂，用这种树脂只能生产小口径的管材，且制得的管材质量不高，生产效率低，成本高，尤其是做大口径管材时，因树脂颗粒形态等原因，易产生气泡，塑化能力低，热稳定性差，从而严重影响了制品质量。

据有关资料报道：目前，外国开发球形树脂的公司主要有美·古德里奇(B.F.Goodrich Chem)、西方石油化学公司(Occidental)和陶氏(DOW)化学公司。古德里奇公司早在1960年就着手这方面的研究开发工作，直到1985年才成功地开发出PVC管材专用树脂-Vantage PR型专用树脂，即球形树脂，1987年，该公司在悬浮聚合分散体系方面又有了新的改进，至1990年产40万吨；美国西方石油化学公司也于1980年开始研制高密度PVC球形树脂，于1982年获得专利权，该公司在没有改变设备的条件下采用倒加料工艺来制得球形树脂。此外，霍克塑料公司、道化学公司等70到80年代也有不少专利报道。在中国，锦西化工研究院、张家口树脂厂、徐州电化厂、北京化工大学等单位合作承担了国家“七·五”、“八·五”重大科技攻关项目——“球形PVC树脂研究”“大口径管材专用PVC树脂研究”，取得了显著成效。

美国古特里奇公司专利CN85107946A公开了一种球形聚氯乙烯颗粒的制作方法，选用部分交联的基本上未中和聚丙烯酸作为分散剂，同时加入特定的表面活性剂。后者一方面可以降低单体的表面张力，另一方面在形成的初级粒子表面产生电荷保护，防止初级粒子聚并，可显著改善球形PVC颗粒内部的疏松程度，降低玻璃体含量。但其分散体系对聚合配方和体系的PH值要求较高。一方面，此种分散剂国内没有，成本高，另一方面，因聚合反应发生在酸性的侧链上，体系PH值敏感性强。

美国古特里奇公司专利US4435524A公布了一种球形聚氯乙烯颗粒的制作方法，选用不溶于水的分散剂，包含一种或一种以上羧酸类单体与多元不饱和化合物合成的基本未中和的交联共聚物，至少一种聚环氧乙烷表面活性剂和非聚环氧乙烷表面活性剂，整个反应周期需对反应介质进行快速搅拌。因国内无上述分散剂，成本较高，该方法在国内应用同样受到限制。

天津渤海化工有限公司天津化工厂专利CN1280317C介绍了一种卫生级球形聚氯乙烯树脂的制作方法，采用水溶性分散剂、润滑剂、油溶性引发剂、水相界面阻聚剂等助剂均匀混合后，经悬浮聚合制作而成的。其中搅拌转速采用前期低速，降压时升高转速的工艺条件。但其分散体系中分散剂保胶能力普遍偏弱，氯化石蜡、石蜡、硬脂酸或硬脂酸盐的化合物等助剂的加入易造成体系失稳；且树脂颗粒圆度偏低，吸油率偏低。

发明内容

本发明的目的是提供一种聚氯乙烯球形树脂的制备方法，能够解决目前现有技术上的缺陷，以此来获得新型管材专用树脂。

本发明所述的聚氯乙烯球形树脂的制备方法，包括以下步骤：