本發(fā)明涉及氯乙烯懸浮聚合工藝，涉及一種聚氯乙烯接枝共聚物及其制備方法，尤其涉及一種懸浮法增韌型聚氯乙烯樹脂及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、聚氯乙烯(pvc)樹脂是一種產(chǎn)能大、綜合性能優(yōu)良，價格低廉且原料供應(yīng)廣泛的塑料產(chǎn)品之一，具備耐腐蝕、耐磨損性能，絕緣性、阻燃性、耐化學(xué)藥品性能優(yōu)異，廣泛應(yīng)用于管材、薄膜、建筑材料等方面。

2、由于其自身韌性不足，脆性大，熱穩(wěn)定性、加工性能不佳，作為結(jié)構(gòu)材料，聚氯乙烯樹脂后加工過程往往需要通過加入其他化學(xué)改性劑改善性能，因此，pvc樹脂的增韌改性成為諸多學(xué)者、廠家探究試驗的熱點。

3、pvc樹脂的增韌改性通常以成品樹脂與增韌改性劑共混的方式達到具體效果，屬于物理混合，操作簡便，可同時結(jié)合多種聚合物，提高pvc樹脂質(zhì)量性能，可拓展性高，但物理共混要求樹脂與增韌改性劑之間具有良好的相容性，對增韌改性劑的種類要求較高，同時，相較于化學(xué)改性，物理共混分子間結(jié)合力弱，會影響pvc樹脂的整體性能。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對以上技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種懸浮法增韌型聚氯乙烯樹脂及其制備方法，采用原位接枝的方式，聚合形成以氯乙烯單體為骨架，乙烯基單體或基體聚合物為支鏈的接枝共聚樹脂，在不同性質(zhì)聚合物之間形成特殊支鏈，使pvc樹脂分子鏈間產(chǎn)生交聯(lián)作用，增強pvc樹脂的強度和韌性。

2、一種懸浮法增韌型聚氯乙烯樹脂及其制備方法，包括以下步驟：啟動夾套式密閉反應(yīng)器攪拌裝置，依次向反應(yīng)器注入酸堿穩(wěn)定劑、去離子水、分散劑、氯乙烯單體，夾套升溫至反應(yīng)器內(nèi)部物料溫度達工藝設(shè)定值，向反應(yīng)器注入引發(fā)劑，聚合反應(yīng)開始計時，通過夾套內(nèi)部冷卻介質(zhì)流量控制體系反應(yīng)溫度維持工藝設(shè)定值，持續(xù)反應(yīng)一段時間后，向反應(yīng)器注入增韌改性劑，繼續(xù)反應(yīng)直至懸浮聚合反應(yīng)體系壓力降δp達工藝設(shè)定值，向體系注入定量終止劑，漿料經(jīng)汽提脫析、干燥脫水后得到懸浮法增韌型聚氯乙烯樹脂。

3、進一步的，所述酸堿穩(wěn)定劑為碳酸氫鈉，控制反應(yīng)體系ph值6～8，優(yōu)選為7.5。

4、懸浮聚合體系ph值過低會破壞分散體系效果，ph值過高會導(dǎo)致聚乙烯醇酯基部分醇解，同時增加自由基型過氧化物類引發(fā)劑的分解效率，導(dǎo)致反應(yīng)體系可控性差。碳酸氫鈉易溶于水，水溶液呈微堿性，通過調(diào)整用量能夠優(yōu)化懸浮聚合產(chǎn)物的質(zhì)量和性能。

5、進一步的，所述分散劑為聚乙烯醇與纖維素的復(fù)合分散體系，能夠同時兼顧聚乙烯醇的分散性能與纖維素的保膠性能，緩解懸浮聚合產(chǎn)物表觀密度與孔隙率之間的矛盾，所述復(fù)合分散體系中聚乙烯醇與纖維素的質(zhì)量比為8：1～6：1，優(yōu)選為7.5：1。

6、進一步的，所述引發(fā)劑為自由基型過氧化物類引發(fā)劑的其中一種或多種比例混合。

7、進一步的，所述增韌改性劑為乙烯基單體、基體聚合物的其中一種。

8、進一步的，所述增韌改性劑采用溶解法、部分溶脹法、全部溶脹法的其中一種溶于氯乙烯單體，參與體系反應(yīng)。

9、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案，所述溶解法用于基體聚合物溶于氯乙烯單體時的接枝共聚，可采用一次性加入、連續(xù)加入兩種方式，氯乙烯單體與基體聚合物的質(zhì)量比大于5，優(yōu)選為10。

10、進一步的，所述部分溶脹法用于氯乙烯單體部分溶脹在基體聚合物時的接枝共聚，氯乙烯單體與基體聚合物的質(zhì)量比為1～5，優(yōu)選為4。

11、進一步的，所述全部溶脹法用于氯乙烯單體全部溶脹在基體聚合物時的接枝共聚，氯乙烯單體與基體聚合物的質(zhì)量比小于1，優(yōu)選為0.8。

12、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案，所述增韌改性劑采用部分溶脹法或全部溶脹法溶于氯乙烯單體參與體系反應(yīng)時，入料階段與所述氯乙烯單體共同注入反應(yīng)體系持續(xù)攪拌5～10min后，向反應(yīng)器注入引發(fā)劑，優(yōu)選8min，保證氯乙烯單體與基體聚合物有充足的混合、擴散時間達到溶脹平衡。

13、進一步的，所述改性增韌劑采用部分溶脹法或全部溶脹法溶于氯乙烯單體時，加入助溶脹劑，優(yōu)選為異丙醇。

14、本發(fā)明的有益效果

15、1.本發(fā)明采用原位接枝的方式，聚合形成以氯乙烯單體為骨架，乙烯基單體、基體聚合物為支鏈的接枝共聚樹脂，在不同性質(zhì)聚合物之間形成特殊支鏈，使pvc樹脂分子鏈間產(chǎn)生交聯(lián)作用，增強pvc樹脂的強度和韌性；

16、2.本發(fā)明制備的聚氯乙烯樹脂后加工性能優(yōu)于物理共混樹脂，產(chǎn)品生產(chǎn)成本低于市售pvc/acr共混產(chǎn)品，具有獨特的市場優(yōu)勢。

技術(shù)特征：

1.一種懸浮法增韌型聚氯乙烯樹脂及其制備方法，其特征包括以下步驟：啟動夾套式密閉反應(yīng)器攪拌裝置，依次向反應(yīng)器注入酸堿穩(wěn)定劑、去離子水、分散劑、氯乙烯單體，夾套升溫至反應(yīng)器內(nèi)部物料溫度達到工藝設(shè)定值，向反應(yīng)器注入引發(fā)劑，聚合反應(yīng)開始計時，通過夾套內(nèi)部冷卻介質(zhì)流量控制體系反應(yīng)溫度維持工藝設(shè)定值，持續(xù)反應(yīng)一段時間后，向反應(yīng)器注入增韌改性劑，繼續(xù)反應(yīng)直至懸浮聚合反應(yīng)體系壓力降δp達工藝設(shè)定值，向體系注入定量終止劑，漿料經(jīng)汽提脫析、干燥脫水后得到懸浮法增韌型聚氯乙烯樹脂。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種懸浮法增韌型聚氯乙烯樹脂及其制備方法，其特征在于，所述酸堿穩(wěn)定劑為碳酸氫鈉。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種懸浮法增韌型聚氯乙烯樹脂及其制備方法，其特征在于，所述分散劑為聚乙烯醇與纖維素的復(fù)合分散體系。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種懸浮法增韌型聚氯乙烯樹脂及其制備方法，其特征在于，所述引發(fā)劑為自由基型過氧化物類引發(fā)劑的其中一種或多種比例混合。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種懸浮法增韌型聚氯乙烯樹脂及其制備方法，其特征在于，所述增韌改性劑為乙烯基單體、基體聚合物的其中一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的一種懸浮法增韌型聚氯乙烯樹脂及其制備方法，其特征在于，所述增韌改性劑采用溶解法、部分溶脹法、全部溶脹法的其中一種溶于氯乙烯單體，參與體系反應(yīng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的一種懸浮法增韌型聚氯乙烯樹脂及其制備方法，其特征在于，所述增韌改性劑的入料順序根據(jù)所述增韌改性劑溶于氯乙烯單體的方式調(diào)整。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的一種懸浮法增韌型聚氯乙烯樹脂及其制備方法，其特征在于，所述增韌改性劑采用部分溶脹法、全部溶脹法的其中一種溶于氯乙烯單體時，加入助溶脹劑。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種懸浮法增韌型聚氯乙烯樹脂及其制備方法，屬于氯乙烯懸浮聚合工藝技術(shù)領(lǐng)域，原料包括：酸堿穩(wěn)定劑、去離子水、分散劑、氯乙烯單體、引發(fā)劑、增韌改性劑，采用原位接枝的方式，將增韌穩(wěn)定劑通過溶解法、部分溶脹法、全部溶脹法的其中一種溶于氯乙烯單體，參與體系反應(yīng)，聚合形成以氯乙烯單體為骨架，乙烯基單體或基體聚合物為支鏈的接枝共聚樹脂，在不同性質(zhì)聚合物之間形成特殊支鏈，使PVC樹脂分子鏈間產(chǎn)生交聯(lián)作用，增強PVC樹脂的強度和韌性，漿料經(jīng)汽提脫析、干燥脫水后得到懸浮法增韌型聚氯乙烯樹脂。

技術(shù)研發(fā)人員：周德立,楊培龍,張志良,張伶俐,姚新斌,隋曉杰
受保護的技術(shù)使用者：天辰化工有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10