[发明专利]一种氯乙烯‑丙烯酸酯类共聚物的制备方法

说明书

技术领域

一种氯乙烯-丙烯酸酯类共聚物的制备方法，属于化工高分子合成技术领域。

背景技术

氯乙烯-丙烯酸酯类共聚树脂是一种综合性能良好的共聚树脂，其产品也广泛的应用于各个领域，目前所知的氯乙烯-丙烯酸酯共聚树脂的应用产品主要有氯乙烯-丙烯酸酯硬质建材专用树脂、聚氯乙烯注塑制品专用树脂、聚氯乙烯加工助剂、聚氯乙烯硬质品的冲击改性剂、内增塑聚氯乙烯软制品、氯乙烯-丙烯酸酯共聚物涂料树脂等。

此类产品最早由德国的IG法本公司开发成功。20世纪60年代，欧洲、日本等国开始生产这种树脂。其制备方法最初国外采用共混法合成，先聚合丙烯酸酯和聚氯乙烯胶乳，然后将两者混合而成。采用这种方法合成的共聚物实际上是一种掺混胶乳，流变性能不好，稳定性差。20世纪80年代德国HULS公司首先成功开发出聚丙烯酸酯-氯乙烯接枝共聚产品，在一定程度上解决了上述共混物组分间相容差、分相、渗出等特点，但其对聚丙烯酸酯的要求较多，生产工艺复杂。同时因为氯乙烯与丙烯酸酯悬浮共聚反应中两单体的竟聚率相差过大，因此当两种单体一次性投料共聚时，随着共聚反应得进行，会形成化学组分极其不均匀的共聚物，因此目前大多数生产企业多采用乳液聚合或者多步间歇悬浮聚合生产出氯乙烯-丙烯酸酯共聚树脂。但其生产工艺多采用分步法，流程比较复杂，且容易出现粗料及粘釜现象。

中国专利CN1640902A 中介绍的生产方法为先采用多步乳液聚合法制的聚丙烯酸酯复合粒子胶乳，复合胶乳经酸碱调至中性后，继续与氯乙烯进行悬浮接枝聚合，最终制的聚丙烯酸酯与氯乙烯的接枝共聚物。此方法优点为生产过程比较平稳，且产品抗冲性能较好，但其对聚丙烯酸酯复合粒子的要求较高，且生产流程长、工艺复杂。

中国专利CN100413899C中介绍了一种通过氯乙烯与单体主链上具有由含有双键的烯键式不饱和单体形成的一种大分子聚合物进行共聚，此方法中所涉及的大分子单体是单末端丙烯酰基聚丙烯酸正丁酯。此方法生产工艺稳定，但其大分子单体是通过活性自由基聚合进行，生产工艺复杂，对大分子单体要求严格，不利于大规模生产。

英国专利GB1254812报道了氯乙烯和丙烯酸甲酯的合成方法。本专利中主要涉及的方法为通过先在反应器中加入一定比例的氯乙烯和丙烯酸甲酯单体，再在不同转化率阶段补加氯乙烯和丙烯酸甲酯单体。此方法虽然在一定程度上解决了一次性加料带来的部分不良影响，但是在其补加单体的过程中两种单体需要同时补加，没有从根本上解决因两种单体竟聚率不同所导致树脂结构不均一的问题，在一定程度上还是会造成聚合反应不稳定、聚合物料异常的情况。

英国专利GB1069394A报道了氯乙烯和丙烯酸甲酯的合成方法。本专利中主要涉及的方法为通过先在反应器中加入一定比例的氯乙烯和丙烯酸甲酯单体，再在后续反应阶段补加氯乙烯单体。此方法虽然在一定程度上解决了一次性加料带来的部分不良影响，但是在其补加单体的过程中未充分考虑氯乙烯单体的竟聚率相对低，在聚合体系中相较于丙烯酸酯类单体消耗缓慢所带来的影响，从而使其所得聚合物均一性较差。

美国专利US4719265中所涉及的此类树脂的生产方法为先采用乳液聚合法合成交联的聚丙烯酸酯，然后连续滴加聚丙烯酸酯跟氯乙烯单体进行接枝共聚，从而制的氯乙烯-丙烯酸酯共聚物。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种经济、方便、有效，聚合过程平稳、反应器内部结垢少，具有高表观密度、内增塑的一种氯乙烯-丙烯酸酯类共聚物的制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该氯乙烯-丙烯酸酯类共聚物，其特征在于：每100g氯乙烯-丙烯酸酯类共聚物的增塑剂吸收量为3~10g，氯乙烯-丙烯酸酯类共聚物的表观密度为0.59~0.70g/mL，氯乙烯-丙烯酸酯类共聚物在受热温度160℃、受热时间为10min时白度为67~74%。

优选的，每100g氯乙烯-丙烯酸酯类共聚物的增塑剂吸收量为3~4.5g，氯乙烯-丙烯酸酯类共聚物的表观密度为0.62~0.70g/mL，氯乙烯-丙烯酸酯类共聚物在受热温度160℃、受热时间为10min时的白度为67~70%。

上述氯乙烯-丙烯酸酯类共聚物的制备方法，其特征在于：

1、按照质量比水:反应物总量=（1.2~2.0）:1的量向聚合反应釜中加入水，再加入反应物氯乙烯单体质量0.08~0.12%的悬浮分散剂和氯乙烯单体质量0.06~0.10%的引发剂，搅拌均匀成水溶液；