[发明专利]管件用氯化聚氯乙烯树脂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备管件用氯化聚氯乙烯树脂的方法，更具体说，涉及添加化学引发剂的水相悬浮氯化法。

背景技术

氯化聚氯乙烯树脂(CPVC)是一种重要的高分子材料，是聚氯乙烯(PVC)经进一步氯化后的产物。CPVC塑料具有耐热、耐候、耐化学介质腐蚀、耐细菌污染、阻燃、阻烟及无色无味等优越的理化性能，是近几年来应用领域发展速度较快的新颖塑料材料。

制备氯化聚氯乙烯的方法主要有溶剂法、固相法、液氯法和水相悬浮法。

其中水相悬浮法是目前CPVC生产中工艺最简单、产品质量最好、生产过程最环保的方法，是目前CPVC生产中最先进的方法。水相悬浮法又有紫外光引发、热引发、引发剂引发等不同引发方式。

以氯化聚氯乙烯树脂为原料，制备管件，常规的加工方法为注塑方法，与管材加工的挤出工艺相比有很大的不同，由于注塑时预塑的物料要在瞬间内通过喷嘴充满型腔，注塑速率较大，因此对树脂的流动性及耐热稳定性的要求提出了更高的要求。

含氯量对管件CPVC树脂的性能影响较大，含氯量高，则树脂的维卡软化温度、热变形温度高，但同时树脂的分子链中偏氯结构(—CH₂CCl₂—)也会随之增多，对树脂的耐热稳定性造成不利的影响，同时树脂的流动性也会随之变差；含氯量低，分子链中偏氯结构则相对较少，树脂的耐热稳定性和流动性好，但同时树脂的维卡软化温度、热变形温度等指标会随之降低。因此，研究开发一种管件用氯化聚氯乙烯树脂的制备方法，是有关产业部门所十分期望的。

发明内容

本发明的目的是提供一种管件用氯化聚氯乙烯树脂的制备方法，以克服现有技术存在的上述缺陷，满足有关方面的需要。

本发明的方法，包括如下步骤：

(1)将重量含固率为10％～35％的聚氯乙烯(PVC)树脂悬浮于水或盐酸溶液中，加入引发剂和分散剂；

所述的PVC树脂的聚合度为500～1000；

所述的盐酸的重量浓度为0～20％，优选的为10～20％；

基于所述的聚氯乙烯树脂的重量，引发剂的加入量为0.01％～1％，分散剂为0.01％～2％；

所述的引发剂选自过氧化月桂酰、过氧化苯甲酰、过氧化氢或叔丁基过氧化碳酸双酯中的一种或上述两种或两种以上的复配引发体系；

所述的分散剂为硅溶胶或聚乙烯醇；

所述的硅溶胶为质量浓度为30％的市售硅溶胶溶液；

所述的聚乙烯醇为摩尔醇解度为78～88％的聚乙烯醇的10％水溶液；

(2)在氮气气氛中，40～90℃，通入氯气，基于10～35kg的PVC，维持通氯速度10～30L/min，通氯时间为5～10分钟，关闭尾气阀门，升温至90～100℃，调节通氯速度4～30L/min，通氯时间为30～50分钟，反应压力为0.10～0.20MPa；

(3)升温至100～110℃，调节通氯速度为8～60L/min，通氯时间为60～140分钟，反应压力为0.20～0.30MPa；

(4)升温至110～125℃，调节通氯速度为4～30L/min，通氯时间为30～60分钟，反应压力为0.25～0.35MPa；

此时，氯气通入量为理论用氯量的105～115％，停止通氯，继续反应30～60min，然后从反应产物中收集目标产物，即含氯量为64～68％的耐热稳定性和流动性好的管件CPVC树脂。注：理论用氯量按PVC+Cl₂→CPVC+HCl计算而得。

本发明通过控制通氯量、三个不同氯化阶段的反应温度、通氯速度，可以得到耐热稳定性和流动性好的管件CPVC树脂。本发明的管件CPVC树脂可以采用本领域公知的方法，与常规的辅料配合，经高温下注塑成管件，其加工基础配方如下：