[发明专利]聚氯乙烯（PVC）树脂的制备方法

说明书

本发明涉及PVC增量剂(PVC extender)（掺混树脂）的制备方法。

为了根据所谓的增塑溶胶或糊料工艺制备软PVC制品，将微细粉状的聚合物树脂分散在液态有机增塑剂中。该混合物称作增塑溶胶。对于此类增塑溶胶的制备，优选使用颗粒尺寸在100nm至2μm之间的通过乳液、微悬浮液或细乳液方法得到的聚合物树脂。对于此类增塑溶胶的加工，最重要的性质是其粘度，所谓的糊粘度。取决于加工技术或所制备的制品中期望的增塑剂含量，增塑溶胶的粘度可以在稀的液体至面团状之间变化。糊料技术的主要应用之一是涂漆和涂敷工艺，其中所用的增塑溶胶用来提供期望的流动特性，目的通常是在较高剪切速率下的低粘度，以提供较高的加工速率或较薄的涂层。

众所周知，通过加入较大的PVC颗粒，可以在保持PVC（聚氯乙烯）和增塑剂的重量比的同时降低糊粘度。特别是，由此可以完全或部分抑制膨胀，即在更高剪切速率下粘度的增加。被称为增量剂PVC或掺混树脂的PVC类型适合于该目的。

掺混PVC树脂通常具有20-60μm的中值粒径（X₅₀）。它们通常通过以下方法制备：使用悬浮助剂，通过强烈搅拌或借助于分散装置，将氯乙烯和引发剂（通常是不溶于水的引发剂）的均匀混合物（任选在其它辅助剂存在下）在水中分散并稳定，形成合适尺寸的液滴，然后在加热至典型聚合温度后完全聚合。不同于常规S-PVC聚合，通过使用足够量的悬浮助剂，液滴在整个聚合阶段中保持稳定，并单独聚合形成聚合物颗粒，而没有进一步的凝聚或聚集。在根据常规S-PVC方法（=标准S-PVC）制备的PVC类型的情况下，在进一步聚合过程中进一步凝聚或聚集是所希望的，由于这个原因，使用显著少量的悬浮助剂（通常<0.2%，基于所用的VC量）。由于不同的方法，掺混PVC树脂的粉末性质基本上不同于标准S-PVC的这些性质。标准S-PVC通常具有120-180μm的中值粒径；增塑剂吸收率通常大于15%（相当于大于15g的DINP，基于100g的PVC，DIN EN ISO4608）。基于这些性质，标准S-PVC不适合于糊料加工。掺混PVC树脂通常具有小于10%（相当于小于10g的DINP，基于100g的PVC，DIN EN ISO4608）的增塑剂吸收率。此外，PVC粉末的堆积密度是不同的。标准S-PVC通常具有0.4g/ml至小于0.6g/ml的堆积密度（DIN EN ISO60），而掺混PVC树脂具有0.6g/ml或更大（例如大于0.6g/ml）的堆积密度；特别是0.6-0.8g/ml（例如大于0.6-0.8g/ml）的堆积密度。上述增量剂类型的制备描述在，例如DE1645668、GB1487991、US4,031,299和EP0054153中。

氯乙烯和所形成的聚氯乙烯之间非常大的密度差导致体积缩小，形成具有普遍皱缩的“葡萄干状”外表的聚合物颗粒。具有大量凹陷的不规则和非完全无孔的结构是根据该方法制备的掺混树脂的特征。

本发明的问题是提供一种掺混PVC树脂的制备方法，通过该方法能够优化掺混PVC树脂的性质。特别的问题是提供一种制备PVC增量剂以及掺混PVC树脂的方法，所述PVC增量剂以及掺混PVC树脂能显著增强在糊料应用中的降粘作用。通过根据本发明的方法和通过根据本发明的PVC树脂解决了这些问题。

本发明涉及一种通过氯乙烯聚合（特别是通过悬浮聚合）制备中值粒径为10-80μm的聚氯乙烯（PVC）或PVC树脂（分别特别是增量剂PVC或掺混PVC树脂）的方法，该方法包含以下工艺步骤：

（a）将水、一种或多种引发剂、任选存在的一种或多种其它辅助剂和一部分氯乙烯引入容器中作为初始投料，并将各组分混合；

（b）分散，并在继续分散的情况下加入一种或多种悬浮助剂；

（c）加热混合物；

（d）加入剩余的氯乙烯；和

（e）对产物进行后处理。

本发明还涉及通过本发明的方法制备的聚氯乙烯（PVC）或PVC树脂（分别特别是增量剂PVC或掺混PVC树脂）。

所述方法优选以间歇法的方式进行。在所述方法中，优选保持所描述的工艺步骤（a）至（c）的顺序，但也可以改变该顺序，并同时或以其它顺序进行步骤（a）至（c）。

所述容器优选是加压容器。所述容器可以特别是反应器如聚合高压釜。

原则上，还可以在分开的容器中进行步骤（a）和（b），然后将混合物转移至另一个容器（例如反应器如聚合反应器）。

反应器通常装备有供热和散热设备（例如加热/冷却夹套）。工艺步骤（c）和（d）优选在搅拌下进行。