氯醚树脂的乳液聚合制备方法技术

本发明专利技术公开了一种氯醚树脂的乳液聚合制备方法，先将氯乙烯和乙烯基异丁醚进行预乳化处理，再连续进行聚合反应。作为进一步改进，所述预乳化处理过程为７５～８０份氯乙烯和２０～２５份乙烯基异丁醚混合均匀后投入含有复合乳化剂、缓冲剂的去离子水中进行高速搅拌乳化。所述聚合反应为氯乙烯和乙烯基异丁醚经预乳化处理后，再与含复合乳化剂、缓冲剂、引发剂的水在搅拌条件下聚合４．５～６小时，聚合温度为４５～６０℃。该种制备方法优点是适合工业化生产，操作简便安全，产品质量性能稳定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及氯乙烯乳液共聚树脂的制备方法，尤其涉及氯乙烯与乙 烯基异丁醚的乳液聚合制备氯醚树脂的方法。
技术介绍
氯醚树脂是一种氯乙烯和乙烯基异丁醚的共聚物，可用于气干型涂 料和其它物理干燥方法的涂料的基料。目前世界上仅有德国、美国和曰 本以及国内少数几个厂家生产。氯醚树脂可以采用悬浮和乳液聚合方法 生产。关于悬浮法生产氯醚树脂，江阴汇通精细化工公司于2002年9月28 日申请了一种氯醚树脂的制备方法(公开日2003年3月12曰，专利号 02138359.6 ),其配方的组成为氯乙烯65~98%、乙烯基异丁基醚2 35%，第三单体为丙烯酸、马来酸酐等不饱和有机酸，第三单体的重量 为上述单体总重量的O. 03~5%,在水中聚合，水的重量为上述单体总重 量的1 5倍，投入分散剂、乳化剂、引发剂等，聚合温度40~80°C， 聚合时不断搅拌，聚合反应时间3~10小时。该方法的优点是反应条 件易于控制，聚合收率高，树脂质量好。但这种方法也存在一个比较明 显的缺点，即聚合过程体系中残存大量的未反应的近30%的氯乙烯、乙烯基异丁醚单体，聚合物必须经再脱除单体，回收的醚要经过重新洗涤、 脱水蒸馏干燥后使用。而且回收氯乙烯要经压缩处理，后处理设备较多， 操作流程加长。此外，这种方法还存在着聚合过程中的反应压力过大 (0. 7 1.2MPa)，安全性不佳以及聚合过程中胶粒粒径难以控制，粒径过大，树脂难以烘千等缺点。关于乳液共聚制备氯醚树脂的早期专利(如USP3741946 )中，提出了采用分步添加VC合成组成均匀氯醚树脂的工艺，同时釆用低温(30~ 40°C)聚合以提高共聚物的分子量和涂层性能，但由于仅采用在反应温 度下活性很低的过硫酸铵引发剂，引发剂用量大，聚合时间较长近30小 时。为缩短聚合反应时间，杭州电化集团有限公司于2004年6月25日申请了 一种氯乙烯/异丁基乙烯基醚共聚树脂的乳液聚合制备方法(公开曰 2005年3月16日，专利号为200410025656.5 )，即将65 85份氯乙烯和 15~35份异丁基乙烯基醚单体在含乳化剂、水溶性氧化-还原引发体系、 PH调节剂的水相进行聚合，在搅拌条件下聚合2 12小时，聚合温度为 35~65°C。其中，氯乙烯单体可一次或分次投入。这种制备方法的优点 是反应时间短，得到的乳液稳定，共聚树脂组成均句，溶解性和热稳 定性好，与各种金属的粘接性好。这种制备方法的缺点是如果采取一 次性进氯乙烯存在反应压力高，反应速度快但聚合反应热难以及时导出， 反应过程中安全隐患大，反应聚合度难以控制，产品质量不稳定；如果 采用分批加入氯乙烯的方法，若在压力下降之前加入氯乙烯将出现反应 更剧烈，聚合温度控制不稳定，甚至会出现超温、超压、爆聚的危险， 生产处于不安全状态，如在有较明显的压降时加入，反应周期又加长， 树脂的性能又受到影响，而且单体发生在水相中的聚合较多，粘釜较严 重，聚合挂胶多约占总投料单体量的0.5%~2%，每生产一釜均要清釜， 劳动强度大，安全健康危害性大。因此这种制备方法往往只适宜在实验 室条件下进行，并不适于工业化生产。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题是提供一种适合于工业化生产的氯醚树脂制 造方法，操作简便安全，经本方法生产的产品质量性能稳定，解决了为解决上述技术问题，本专利技术所釆用的技术方案是 一种氯醚树脂 的乳液聚合制备方法，先将氯乙烯和乙烯基异丁醚进行预乳化处理，再 连续进行聚合反应。作为进一步改进，所述预乳化处理过程为75~80份氯乙烯和20~25份乙烯基异丁醚混合均匀后投入含有复合乳化剂、缓冲剂的去离子水 中进行高速搅拌乳化。所述聚合反应为氯乙烯和乙烯基异丁醚经预乳化 处理后，再与含复合乳化剂、缓冲剂、引发剂的水在搅拌条件下聚合5-6小时，聚合温度为45~60°C。作为更进一步的改进，所述复合乳化剂为反应性的阴离子乳化剂与 非离子型乳化剂复合的乳化体系，复合乳化剂加入量为单体总量的 1.5-2. 5%。所述缓冲剂为水溶性的碳酸盐、碳酸氢盐、磷酸氢盐或磷酸 盐，缓冲剂加入量为单体总量的1~1.3%。所述引发剂为水溶性的过硫 酸盐，引发剂的加入量为单体总量的0.5~0.8%。所述水为去离子水，' 水与单体的重量比为1.5-2: 1。釆用以上技术方案，与以往常见的制备方法相比，本专利技术的显著优 点是本专利技术采用单体先预乳化处理再连续加入进行聚合反应的方法， 减少了聚合过程中新的增溶胶束的形成，增溶于胶束内的混合单体组成 比相对稳定，聚合反应过程平稳，放热均匀，反应压力在O. 3~0. 5MPa， 反应易控制。而且本专利技术在水相中单体聚合减少，聚合物胶東粒子不断 增长过程中能及时补充吸附表面活性剂加以保护，降低了聚合过程产生 的凝胶及挂胶现象，减少了清釜的次数。现每月生产28~30釜(14m3) 只需清釜1 ~2次且易清洗，每次清釜时凝胶及挂胶量只有约占总投料单 体量的0.2%~0.3%，减少了清釜的劳动强度及安全隐患，大大降低了生 产成本，而且釆取此种方法制得的树脂白度提高，树脂粒子间的堆积少， 树脂的流动性好，干燥的时间缩短，生产效率和产量也进一步提高，工 艺、产品性能也非常稳定，非常适应大规模工业化生产。 具体实施例方式下面通过实施例进一步说明本专利技术。实施例1:将复合乳化剂45Kg，缓冲剂10Kg,去离子水2000Kg投入 到预乳化釜中，搅拌溶解后，泵入含单体氯乙烯26MKg、乙烯基异丁醚 660Kg的混合液，高速搅拌乳化后经计量泵泵入聚合釜中，聚合釜中预投有复合乳化剂21Kg、缓冲剂24. 32Kg、去离子水3280Kg,同时计量泵 入H.UKg引发剂，反应温度控制在6(TC，反应4. 5小时结東。破乳干 燥后得粘度45mpa.s树脂。粘度测量含树脂20y。(m/m)甲苯溶液，23°C时NDJ-79旋转粘度 计测定。实施例2:将复合乳化剂28Kg，缓冲剂6Kg，去离子水15 00Kg投入 到预乳化釜中，搅拌溶解后，泵入含单体氯乙烯2400Kg、乙烯基异丁醚 800Kg的混合液，高速搅拌乳化后经计量泵泵入聚合釜中，聚合釜中预 投有复合乳化剂8Kg、缓冲剂18Kg、去离子水3100Kg，同时计量泵入12Kg 引发剂，反应温度控制在45'C,反应6小时结東。破乳干燥后得粘度 36mpa.s树脂。(树脂粘度测定方法同上)实施例3:将复合乳化剂35Kg，缓冲剂8Kg，链调节剂12Kg、去离子 水1600Kg投入到乳化釜中搅拌溶解后，泵入含单体氯乙烯2400Kg、乙 烯基异丁醚800的混合液，高速搅拌乳化后经计量泵泵入聚合釜中，聚 合釜预投有复合乳化剂13Kg、缓冲剂20. 8Kg、去离子水2730Kg,同时计 量泵入16. 8Kg引发剂，反应温度控制在55'C,反应5小时结束。破乳干 燥后得粘度25mpa.s树脂。(树脂粘度测定方法同上)实施例4:将复合乳化剂35Kg,缓冲剂8Kg,去离子水1800Kg投入 到预乳化釜中，搅拌溶解后，泵入含单体氯乙烯2400Kg、乙烯基异丁醚 600Kg的混合液，高速搅拌乳化后经计量泵泵入聚合釜中，聚合釜中预 投有复合乳化剂13Kg、缓冲剂18. 4Kg、去离子水1575Kg，同时计量泵入 14.4Kg引发剂，反应温度控制在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氯醚树脂的乳液聚合制备方法，其特征在于先将氯乙烯和乙烯基异丁醚进行预乳化处理，再连续进行聚合反应。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李金忠，周存林，吴德兵，
申请(专利权)人：江苏利思德化工有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]