[发明专利]制备具有优良加工性能的氯乙烯聚合物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备氯乙烯聚合物的方法，更确切地，涉及一种通过将最终聚合反应温度从初始聚合反应温度升高5～20℃而制备具有优良加工性能的氯乙烯聚合物的方法。

背景技术

由于其极好的机械强度、耐候性和耐化学性，氯乙烯聚合物已经被广泛地用于包括制备管材及建筑材料的多种工业领域。但是，其模压性能不是很好并且需要改进。通常，氯乙烯聚合物的模压性能取决于聚合物颗粒的特性。因此，为了提高生产率，需要控制氯乙烯聚合物粒子的体积比重、内空隙度、直径和粒子分布，同时改善其凝胶化特性、增塑剂吸收性和粉末流动性。特别是，必须提高氯乙烯聚合物的体积比重以提高挤压成形的生产率，并且必须加速氯乙烯聚合物凝胶化的熔融速率以改善挤压成形的加工性能。但是，当由挤压成形制成的挤出物增加时，熔融扭矩增大。可是，为了氯乙烯聚合物的凝胶化需要减小熔融扭矩。常规悬浮聚合制备了具有极好体积比重或极好凝胶化性质的氯乙烯，这种氯乙烯在挤压成形方面是不令人满意的。

作为改善氯乙烯聚合物成形的加工性能的另一种选择，已经提出将0.01～0.2重量份的一种或多种具有65mol％的水合且平均聚合度为500～4000的部分皂化的聚乙烯醇作为用于聚合的分散稳定剂加入到100重量份氯乙烯单体中，随后悬浮聚合，而后当氯乙烯单体的转化率达到3～40％时，在回流冷凝器中冷却反应混合物，其间另外加入具有至少97mol％的水合且平均聚合度为至少1500的聚乙烯醇(JP 1998-201976)。但是，所提出的这一方法合成的氯乙烯聚合物的问题在于，即使通过这一方法能够增大氯乙烯聚合物的体积比重，由于具有90mol％的水合的分散稳定剂的加入而使熔融性质降低。

发明内容

技术问题

本发明的目的是提供一种制备氯乙烯聚合物的方法，该氯乙烯聚合物具有增大的体积比重、优良的加工性能和早着色性质，并且生产率提高了。

技术方案

本发明的上述和其它目的可以通过本发明的以下实施方案来实现。

为了实现上述目的，本发明提供了一种制备氯乙烯聚合物的方法，该方法包括以下步骤：向反应器中加入溶剂、聚合引发剂、保护性胶体辅助剂、pH调节剂和氯乙烯单体；通过将反应器的温度保持在30～80℃进行第一聚合反应；和当聚合转化率达到60％或更高时通过将温度从第一聚合反应温度升高5～20℃，并加入抗氧化剂而进行第二聚合反应。

在下文中，将详细描述本发明。

相对于100重量份的氯乙烯单体(或者与适于与氯乙烯单体共聚的共聚单体的混合物)，向反应器中加入120～150重量份的溶剂、0.03～5重量份的保护性胶体辅助剂、0.02～0.2重量份的基于有机过氧化物或者硫酸盐的聚合引发剂和0.01～1.5重量份的pH调节剂。

氯乙烯聚合物不仅包括单独由氯乙烯单体组成的树脂，而且包括由包含作为主要组分的氯乙烯单体和另一可以与氯乙烯单体共聚的乙烯基单体的单体混合物组成的树脂(在整个聚合物中氯乙烯单体的用量为至少50重量％)。可以与氯乙烯单体共聚的乙烯基单体的实例为如乙烯和丙烯的烯烃化合物；如乙酸乙烯酯和丙酸乙烯酯的乙烯基烷基酯；如丙烯腈的不饱和腈；如乙烯基·甲基醚和乙烯基·乙基醚的乙烯基·烷基醚；如丙烯酸、甲基丙烯酸、亚甲基丁二酸和顺丁烯二酸的不饱和脂肪酸和这些脂肪酸的酸酐以及选自上述化合物的一种或者多种化合物。

相对于100重量份的氯乙烯单体，用于与氯乙烯单体共聚的乙烯基单体的优选用量为1～99重量份。

可以加入保护性胶体辅助剂以确保氯乙烯聚合物制备过程保持稳定并提供规则粒子，其可以包括具有30～90重量％的水合(having 30～90weight％hydration)、室温下4％溶液粘度为10～60cps的乙烯醇树脂；具有3～20重量％的羟丙基、室温下2％溶液粘度为10～20,000cps的羟丙基纤维素；或者不饱和有机酸聚合物。更确切地，可以使用选自由丙烯酸聚合物、甲基丙烯酸聚合物、亚甲基丁二酸聚合物、反丁烯二酸聚合物、顺丁烯二酸聚合物、丁二酸聚合物或者明胶组成的组中的一种或者多种化合物。相对于100重量份的总单体，保护性胶体辅助剂的优选用量为0.03～5重量份，并且更优选0.05～2.5重量份。