[发明专利]一种基于皮克林乳液型扩链剂的高聚合度聚氯乙烯的合成方法

说明书

本发明涉及一种基于皮克林乳液型扩链剂的高聚合度聚氯乙烯的合成方法，首先利用具有乳化稳定作用的蒙脱石固体颗粒与扩链剂等制备一种皮克林乳液型扩链剂，然后用于悬浮法合成高聚合度聚氯乙烯，所制皮克林乳液型扩链剂对环境友好，稳定性强，皮克林乳液型扩链剂使用时一次加入，其扩链作用均匀，利用率高，在聚氯乙烯悬浮体系中适应性良好，使用量少，聚合反应条件温和，工艺相对简单，所得到的高聚合度聚氯乙烯树脂性能好，“鱼眼”数目少，产品外观更好，强度更高，环境适应性更强。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种基于皮克林乳液型扩链剂的高聚合度聚氯乙烯的合成方法。

背景技术

高聚合度聚氯乙烯(简称HPVC)树脂是指平均聚合度在1700～4000或其分子间具有轻微交联结构的聚氯乙烯(简称PVC)树脂。与普通PVC相比，它具有多种优异的性能，如较高的回弹性、较低的压缩永久变形性、优异的耐热变形性能、较高的拉伸强度以及优良的耐磨性、抗撕裂性、耐油、耐热、耐寒、耐臭氧性等，制品硬度随温度变化小，具有橡胶材料的消光性，适合于作为橡胶替代品用于密封材料、鞋底用料、耐热软管、耐热耐寒电缆料等，是一种具有广阔应用前景的树脂材料。

HPVC树脂的制备方法可分为悬浮法、乳液法和混合法，并以悬浮法为主，目前悬浮法HPVC树脂的制备方法又可细分为低温法、扩链剂法低温法合成的树脂呈长链线型、规整性和结晶度较高，制品质量可靠，但是低温下聚合热传递难度大，对装置散热系统要求苛刻，生产周期长。扩链剂法即在聚合体系中加入一定量的扩链剂，使PVC分子间形成交联或缠结，聚合度增加形成HPVC，是大部分厂家采用的方法。用扩链剂法制备HPVC树脂时，部分生产厂家扩链剂的加入方式采用聚合初期随其它聚合助剂一次性加入到聚合体系中的方法，此生产工艺不需要对扩链剂作任何处理，加入方式简单易操作，但是此工艺所产树脂分子量分布宽，树脂加工过程形成较多“鱼眼”，严重影响制品外观。扩链剂的加入方式也有采用分批或连续加入，但须注意扩链剂在氯乙烯单体中是否分散均匀，否则也会造成HPVC树脂质量不均匀、鱼眼多等影响树脂质量的缺陷。氯乙烯与扩链剂共聚机理属于单烯/双烯自由基共聚，反应存在凝胶点，对于一定的聚合条件，每种扩链剂都有其临界值，当扩链剂的用量超过临界值时，树脂中就会产生凝胶。除了加入方式和加入量外，扩链剂的化学结构和反应活性对聚合物分子结构也有较大的影响，采用不同化学结构和反应活性的扩链剂可以合成星型、梯型、线型等不同结构的聚合物。因此，扩链剂的加入种类也非常重要。

综上所述，扩链剂法制备HPVC树脂的方法中影响HPVC树脂质量的主要因素有扩链剂的加入方式、加入量和加入种类等。扩链剂的加入方法无论是一次加入还是分批或连续加入，所产树脂均存在分子量分布宽、质量不均匀、鱼眼多等问题。目前有将扩链剂制成乳液后使用可降低这方面的影响，但这些扩链剂乳液的制备过程中均要加入一定量的有机型表面活性剂，增加环境承载程度，有的扩链剂乳液还需恒速泵入，增加了工艺的复杂程度。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种基于皮克林(pickering)乳液型扩链剂的高聚合度聚氯乙烯的合成方法，具体是制备一种环境友好、稳定性高、可一次加入使用的皮克林乳液型扩链剂，并用于高聚合度聚氯乙烯的合成，提供一种“鱼眼”数目少、制品外观好、树脂分子量分布窄、扩链剂乳液用量少、聚合工艺相对简单的高聚合度聚氯乙烯树脂的生产方法。

本发明提出的一种基于皮克林乳液型扩链剂的高聚合度聚氯乙烯的合成方法，首先制备一种皮克林乳液型扩链剂，然后用于悬浮法合成高聚合度聚氯乙烯，其具体合成步骤为：

步骤1：将纳米蒙脱石固体颗粒分散于去离子水中，搅拌、超声分散，然后悬浮液静置至蒙脱石颗粒充分润湿膨胀，然后用高速剪切乳化机搅拌分散，制成蒙脱石固体颗粒悬浮液，备用；

步骤2：将扩链剂、烯烃加入到烧杯中混合均匀，然后向烧杯中加入步骤1中的蒙脱石固体颗粒悬浮液，室温下用高速剪切乳液机剪切乳化，制得皮克林乳液型扩链剂，密封保存，备用；