[发明专利]一种在应用热进料聚合步骤和乳化剂组的条件下提供改进的胶体稳定性的方法以及由此产生的聚氯乙烯产品

说明书

一般说来本发明与一种应用热进料步骤和乳化剂组聚合聚氯乙烯（PVC）和PVC共聚物的方法有关。此乳化剂组包含主乳化剂、它是部分皂化的聚乙烯醇（PVA），和助乳化剂、它是纤维素类乳化剂。乳化剂组还可含非强制性的聚乙烯醇乳化剂。本发明还与由此方法制得的PVC产品有关。

使用皂化度约为60到90摩尔%和在55℃甲醇中溶解度指数至少约为60%的部分皂化的聚乙烯醇乳化剂是从所周知的。这种乳化剂的例子是日本Kurara  Co.，Ltd.出售的Poval  L9。此乳化剂的优点在于使用较低的浓度即能得到优良的聚合产品，也就是说产品具有改进的孔隙率和低的凝胶含量。然而，过去一直不知道如何在“热原料”的反应器中应用这种乳化剂。特别是在温度高于40℃时，此种乳化剂会使悬浮液变得不稳定，而且很难控制粒度。

本发明的方法通过提供一套甚至在热原料聚合时能形成稳定悬浮液的工艺参数解决了上述问题。此外，在乳化剂组中，部分皂化型PVA乳化剂被用作主乳化剂且与纤维素类乳化剂的助乳化剂一起使用。

本发明包括用于聚氯乙烯或聚氯乙烯类聚合物聚合的热原料聚合法，该方法包括以下步骤：

（a）向反应器加入氯乙烯单体和任意的共聚单体以及水而形成单体混合物，使所说的混合物升温到约40℃-80℃的反应温度、最好升温到约50℃-70℃的反应温度;

（b）从加完所说的单体起搁置0-15分钟、最好为5-10分钟;

（c）加入乳化剂组，对每100重量份的单体来说，乳化剂组应包括：0.026-0.06重量份的主乳化剂和约为0.002-0.02重量份的助乳化剂。主乳化剂为部分皂化的聚乙烯醇乳化剂，其皂化度约在60到90摩尔%之间、在55℃甲醇中的溶解度指数至少为约60%;助乳化剂或为取代的纤维素乳化剂或为水解的聚乙烯醇。

（d）从加完所说的乳化剂组起再次搁置0-15分钟、最好为5-10分钟;以及

（e）加入有效量的催化剂，特别是催化剂乳液。

所得的新颖聚氯乙烯组合物其堆积密度约为0.49克/毫升至0.55克/毫升。最好为0.53到约0.54克/毫升;正负为0.28毫升/克范围内的孔隙孔为90%;平均粒径从约110到约150微米，最好125至135微米，且低于60目。

本发明的优点在于提供一种允许在热料反应过程中使用部分皂化的PVA型乳化剂的方法，因为热料反应型聚合过程比相似的冷料反应过程更为有效，而且只需配备某些仅用于热料反应的反应品即可。

本发明的另外一个优点是能生产出改进的聚合产品，由本发明方法产生的聚氯乙烯或聚氯乙烯共聚物具有高于现有技术聚氯乙烯的堆积密度。较高的堆积密度可以达到减少贮藏和运输费用的目的以及更好的流动速率。此外，聚合产品还具有均匀的孔隙率和低的凝胶含量。PVC或PVC类树脂中的低凝胶含量可使薄膜减少鱼眼或斑点。

本发明的产品可用于任何需要高质量PVC和PVC类产品的应用中，例如用作医药和食品包装中的聚氯乙烯薄膜。

本发明一般说来与一种使用“热料”聚合工艺的生产聚氯乙烯和聚氯乙烯共聚物的方法有关。“热料”聚合工艺是指在聚合过程中把乳化剂加入到处于反应温度或接近反应温度的单体混合物或料浆中。特别是当它被用于本说明书中时，它表明反应料浆，即单体和水，处于高于40℃的温度条件下。一般来说，单体料浆应处于约40℃至约80℃的温度，最好为约50℃至约70℃。为使单体料浆达到此温度可以通过或者将水加到已被加热到高于环境温度的单体中，或者在水和单体被加入到反应器后再一起加热来实现。此处所用的“使反应料浆或单体混合物达到反应温度”意味着或者在反应容器中加热混合物，或者是添加已被加热的水和/或单体。本发明的聚合工艺可被用于现有技术的反应容器例如3升到40000加仑的反应器中。