一种高塑化性能SG5型聚氯乙烯树脂的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种聚氯乙烯的制备方法，尤其涉及一种SG5型聚氯乙烯树脂的制备方法。将去离子水、pH缓冲剂、氯乙烯单体和分散剂在搅拌状态下加入聚合釜，随后加入界面调节剂，得到微悬浮聚合体系。在上述微悬浮聚合体系中加入引发剂，后加入终止剂终止聚合反应。反应结束加入消泡剂，再经汽提、离心和干燥得到产品。本发明专利技术在聚氯乙烯树脂的制备过程中加入80％醇解度和72％醇解度的聚乙烯醇分散剂，减少了PVC树脂的皮膜，提高了吸油率，提高了塑化性能。

【技术实现步骤摘要】
一种高塑化性能SG5型聚氯乙烯树脂的制备方法
本专利技术涉及一种聚氯乙烯的制备方法，具体涉及一种SG5型聚氯乙烯树脂的制备方法。
技术介绍
聚氯乙烯(PVC)是一种产量大、价格低的通用树脂，其制品具有优良的力学性能、阻燃性、透明性、耐化学药品性等，广泛应用于国民经济的各个领域，同时也是平衡重要化工原料烧碱生产过程中产生的副产物氯气的重要组成部分，对国家建设和发展有着巨大的促进作用。聚氯乙烯的生产方法主要包括悬浮聚合、乳液聚合和本体聚合。目前，悬浮聚合方法是我国聚氯乙烯生产企业最广泛采用的方法，使用此方法制备的聚氯乙烯树脂约占PVC总产量的80％左右。SG5型聚氯乙烯树脂作为聚氯乙烯行业中通用性最强的树脂，产量约占PVC总产量的90％左右。近年来，随着房地产行业发展放缓，PVC管材型材需求增长受限，但PVC软制品的需求却呈现良好的增长趋势。为满足下游市场需求，生产具有高塑化性能的SG5型聚氯乙烯树脂日趋重要。PVC软质品和硬质品对树脂的指标要求差异较大，软制品需要无皮或少皮，高吸油率的PVC树脂，直接表现为塑化性能优秀，而硬质品则相反。因此，需要针对性地摸索出聚合工艺与助剂条件，生产出目标树脂。在悬浮聚合法中，分散剂、搅拌转速与加工助剂是影响PVC树脂质量的重要因素。在聚合过程中，氯乙烯单体(VCM)在分散剂的保护下，在搅拌下成为悬浮于连续水相的液滴，聚合在单体液滴中进行。目前所用的PVC分散体系，主要为聚乙烯醇(PVA)系列分散体系。即较高醇解度的PVA和低醇解度的PVA(如KH-17和KP-08)或PVA与羟丙基甲基纤维素(HPMC)组成复合分散体系，但低醇解度聚乙烯醇在树脂内部共聚会导致内部空隙分布不均。专利申请CN102453175B公开了一种采用PVA与HPMC复合分散体系合成高吸油率聚氯乙烯树脂的制备方法，虽然其吸油率较高，但分散剂用量较大，分散剂用量占到VCM质量的0.01％-0.05％，导致生产成本较高。因此，分散剂配比的探索在未来一段时间内仍然很有必要。悬浮聚合时，釜内的物料处于湍流状态。单体液滴受到使液滴分散或防止液滴间聚并这两类作用力。这些作用力对树脂的各项性能有直接影响，也就是搅拌对PVC树脂的各项指标有影响。提高搅拌强度使单体液滴粒径变小，但强度过大将导致液滴碰撞而聚并，影响树脂的表观密度和吸油率。因此，选择合适的转速对PVC树脂的制备尤其重要。目前，国内外对具有高塑化性能的聚氯乙烯树脂有相关研究，并形成了专利保护。其中，专利申请CN102453175A使用4-10个碳原子的烷烃作为致孔剂，用量1％-30％，使PVC树脂的吸油率得到提高，但溶剂的使用不利于环保。专利申请CN101717459A通过改变搅拌功率的方法减少PVC树脂的皮膜、提高孔隙率，一定程度地提高了树脂吸油率，但在分散剂加入量和成本上仍有优化空间。以上专利都是普适性的工艺方案，在106m3的聚合釜实施起来针对性差，有较大的优化空间。综上所述，现有技术虽然已经公开了很多制备聚氯乙烯树脂的方法，但是均存在一些缺陷，没有解决上述问题，因此，开发一种能得到具有高塑化性能的聚氯乙烯树脂的制备方法是非常必要的。
技术实现思路
本专利技术提供一种SG5型聚氯乙烯树脂的制备方法，解决现有聚氯乙烯树脂吸油率低、塑化性能差的问题。本专利技术为解决上述技术问题的，提供如下技术方案：一种SG5型聚氯乙烯树脂的制备方法，包括如下步骤：(a)将聚合釜用防粘釜剂涂覆冲洗，在搅拌状态下依次加入去离子水、pH缓冲剂、VCM单体、分散剂，得到微悬浮聚合体系1；(b)将界面调节剂加入微悬浮聚合体系1，得到微悬浮聚合体系2；(c)在上述微悬浮聚合体系2中加入引发剂引发聚合反应，后加入终止剂终止聚合反应，卸出浆料；(d)加入消泡剂消除泡沫，再经汽提、离心、干燥和包装得到聚氯乙烯树脂。优选地，步骤(a)所述分散剂为80％醇解度聚乙烯醇和72％醇解度聚乙烯醇。更优选地，步骤(a)所述80％醇解度聚乙烯醇和72％醇解度聚乙烯醇质量比为2-3：1。优选地，所述去离子水、pH缓冲剂、VCM单体与分散剂质量比为1.05-1.15：0.001-0.002：1：(0.020-0.023)。优选地，所述pH缓冲剂的质量浓度为0.5％-2％，所述分散剂的质量浓度3.5％-4.0％，步骤(a)控制温度在53℃-56℃。优选地，所述步骤(b)所述的界面调节剂与步骤(a)中的VCM单体质量比为0.0002-0.001：1。优选地，所述界面调节剂的质量浓度为1％，所述步骤(b)的温度为53℃-56℃。步骤(c)所述的引发剂与步骤(a)中的VCM单体质量比为(0.0033-0.0036):1，引发剂质量浓度为15％，控制聚合温度在56℃-57℃。所述终止剂当聚合压力下降0.05Mpa-0.10Mpa时加入，所述的终止剂与步骤(a)中的VCM单体质量比为(0.0005-0.001)：1。步骤(d)所述消泡剂，其与步骤(a)中的VCM单体质量比为(0.0001-0.0004):1。优选地，所述80％醇解度聚乙烯醇为云南正邦科技有限公司的BR-80聚乙烯醇，72％醇解度聚乙烯醇为云南正邦科技有限公司的BR-60聚乙烯醇。优选地，步骤(a)所述的pH缓冲剂为碳酸氢钠和/或碳酸氢铵。优选地，步骤(b)所述的界面调节剂为阴离子表面活性剂。更优选地，所述表面活性剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠和十二烷基硫酸钠中的至少一种。优选地，步骤(c)所述引发剂为过氧化二碳酸二(2-乙基己基)酯和过氧化新癸酸异丙苯酯的二元复合体系，质量比为(2-3):1。优选地，步骤(c)所述终止剂为鄂尔多斯市瀚博科技有限公司生产的HBT-101终止剂。优选地，步骤(d)所述消泡剂为鄂尔多斯市瀚博科技有限公司生产的HBD-301聚醚消泡剂。优选地，步骤(a)-(d)搅拌转速为58-60转/分钟。优选地中，聚合釜为106m3聚合釜，产自宜宾江源化工机械制造有限公司。一种SG5型聚氯乙烯树脂，根据上述方法制备得到。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过引入BR-80和BR-60聚乙烯醇作为聚氯乙烯悬浮聚合的分散剂，与通用型使用低醇解度分散剂聚乙烯醇的配方相比，大幅降低了分散剂用量，减少了PVC树脂的皮膜，提高了吸油率，提高了塑化性能，吨PVC生产成本降低了6.3-17.1元。本专利技术通过限定搅拌转速为58-60转，使悬浮于水相介质的VCM油滴更细。本专利技术通过加入降低界面张力更强的阴离子表面活性剂作为界面调节剂，替代低醇解度的聚乙烯醇，使得VCM油滴更细更稳定，从而提高了树脂内部空隙率，减少了PVC树脂皮膜，提高了吸油率，降低了树脂塑化时间，同时还避免了价格较贵的助分散剂低醇解度聚乙烯醇的使用，吨PVC生产成本降低了8.42-8.46元。本专利技术从搅拌转速、分散剂选择以及加入界面调节剂等方面研究本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种SG5型聚氯乙烯树脂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/n(a)在搅拌状态下将pH缓冲剂、VCM单体和分散剂加入去离子水中，得到微悬浮聚合体系1；/n(b)将界面调节剂加入微悬浮聚合体系1，得到微悬浮聚合体系2；/n(c)在所述微悬浮聚合体系2中加入引发剂，后加入终止剂；/n(d)加入消泡剂，再经汽提、离心和干燥得到聚氯乙烯树脂；/n步骤(a)所述分散剂为80％醇解度聚乙烯醇和72％醇解度聚乙烯醇。/n

【技术特征摘要】
1.一种SG5型聚氯乙烯树脂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(a)在搅拌状态下将pH缓冲剂、VCM单体和分散剂加入去离子水中，得到微悬浮聚合体系1；
(b)将界面调节剂加入微悬浮聚合体系1，得到微悬浮聚合体系2；
(c)在所述微悬浮聚合体系2中加入引发剂，后加入终止剂；
(d)加入消泡剂，再经汽提、离心和干燥得到聚氯乙烯树脂；
步骤(a)所述分散剂为80％醇解度聚乙烯醇和72％醇解度聚乙烯醇。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤(a)所述80％醇解度聚乙烯醇和72％醇解度聚乙烯醇质量比为2-3：1；所述去离子水、pH缓冲剂、VCM单体和分散剂质量比为1.05-1.15：0.001-0.002：1：0.020-0.023；pH缓冲剂的质量浓度为0.5％-2.0％，分散剂的质量浓度3.5％-4.0％，控制步骤(a)温度在53℃-56℃。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤(b)所述的界面调节剂与步骤(a)中的VCM单体质量比为0.0002-0.001：1，界面调节剂的质量浓度为1％，控制步骤(b)温度在53℃-56℃。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤(c)所述的引发剂与步骤(a)中的VCM单体质量比为(0.0033-0.0036):1，引发剂质量浓度为15％，控制步骤(c)中聚合温度在56℃-57℃。


5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵长森，牛强，颜艺专，王鑫龙，钱荧辉，
申请(专利权)人：内蒙古鄂尔多斯电力冶金集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15