[发明专利]氯乙烯聚合物

说明书

本发明是关于含α-烯烃的氯乙烯的均聚物或共聚物。

聚氯乙烯（PVC）是一种经济的热塑性塑料，适用于大量应用。为了制备适合于加工的PVC，在聚合得到的树脂中加入各种添加剂，如稳定剂，润滑剂，颜料和/或改性剂。这些添加剂通常在应用前才加入到PVC聚合物中。

在PVC聚合中，还有一些已知的方法是，于聚合反应器中加入可以改进最终产物性能或调节氯乙烯聚合的单体或聚合物。因此，根据例如US3560462，为了防止聚合反应的自加速，向氯乙烯聚合反应器中加入至少一种C₁₀-C₂₂α-烯烃，最好是十六烯或十八烯。α-烯烃的用量为0.1-5%（重量）。

在专利申请JP61155401中叙述了一种悬浮聚合方法，其中0.1-5%（重量）的C₆-C₂₀α-烯烃与氯乙烯共聚。该聚合物中残留单体的含量低于常用方法的含量，而且，该聚合物含有较少的鱼眼。

在US4031299中叙述了氯乙烯悬浮聚合方法，其中，向聚合反应器中加入预先均化的聚烯丙基化合物和丙烯齐聚物（最好是四聚物）。用丙烯齐聚物可以改进其流变性质。

在专利申请JP51059987中，为了减少聚合物中出现鱼眼的数量，氯乙烯在有低分子量聚乙烯和链烷烃和/或脂肪酸酯存在下进行聚合。

根据本发明，发现如果聚合物含有较长碳链的α-烯烃齐聚物，就会得到改进的氯乙烯的均聚物或共聚物。因此，根据本发明的氯乙烯的均聚物或共聚物的特征在于它含有0.01-50%（重量）C₄-C₂₀α-烯烃的或内烯烃的或它们混合物的齐聚物。

在本发明氯乙烯聚合物中，α-烯烃的齐聚物显然是起内润滑剂的作用，它减少或取消了使用通常所用的其它润滑剂或润滑助剂的需要。

该齐聚物可以在聚合反应开始之前、或在后来的聚合反应期间、或在聚合反应之后加入到聚合反应器中。在某些应用中，该齐聚物也可以经混合加入到最终的聚合物中，它起普通润滑剂的作用。

当本发明齐聚物在聚合反应期间加入到聚合反应中的氯乙烯聚合物中时，它很容易均匀分散于该聚合物中，它使产物的性能良好，并且使得在不加其它润滑剂或减少其它润滑剂需要量的条件下的聚氯乙烯加工成为可能。而且，其它添加剂的需要量减少，产物的机械性能也比普通方法制备的PVC好。根据本发明制备的聚氯乙烯可以象普通方法制备的PVC一样，有同样的用途。

根据本发明，用于氯乙烯均聚物或共聚物中的齐聚物可以由C₄-C₂₀α-烯烃或内烯烃或它们的混合物制备。因此，合适的烯烃是丁烯、戊烯、己烯、辛烯、庚烯、癸烯等。极合适的是C₈-C₁₄α-烯烃，特别合适的是癸烯，如1-癸烯，1-十二碳烯，1-十六碳烯和1-十四碳烯。

用于本发明聚合物中的齐聚物可以是二聚物，三聚物，四聚物，五聚物或六聚物或它们的混合物，即碳链的长度最好在C₂₀-C₁₀₀的范围内。该齐聚物可含有反应性双键或为水合的。聚合物的用途决定了齐聚物的最合适的类型。

可以用任何常规的氯乙烯聚合方法进行本发明的聚合，但最常用的是悬浮聚合方法。该聚合在配有混合器的反应器中以分批法进行，通过于反应器壁内层通入水使该反应器的内容物得到加热或冷却。聚合混合物中的各成份通常如下：120-200份重量的水，100份重量的氯乙烯单体，0.05-0.15份重量的悬浮剂和0.03-0.07份重量的可溶于氯乙烯的引发剂。将空气从含有其它成份（但不含单体）的反应器中吸出，然后于该混合物中加入氯乙烯。由于有效的混合，氯乙烯以小液滴的形式分散于水中，其直径为50-150μm。悬浮剂如聚乙烯醇使该混合物稳定。聚合反应在单体液滴中开始，当温度达到50℃后，将温度调至所需要的值（50-75℃）。将每一批产物转移至进行脱气和汽提的容器中。通过蒸汽汽提将剩留的单体从聚合物颗粒中除去。离心分离该混合物，并用通常流体床或鼓式法干燥该固体聚合物。

通过聚合温度调整PVC的摩尔质量。当温度升高时，聚合物分子的尺寸减小。类似地，颗粒的孔隙度也取决于温度;当温度增高时，孔隙度降低。