[发明专利]一种高聚合度聚氯乙烯树脂的生产方法

说明书

技术领域

一种高聚合度聚氯乙烯树脂的生产方法，属于高分子材料技术领域，具体涉及一种聚氯乙烯聚合工艺。

背景技术

聚氯乙烯树脂（PVC）是世界上实现工业化时间最早的通用型热塑性塑料，也是世界第二大产量的树脂，由于其价格低廉，性能优异，因而在各领域得到了广泛应用。该树脂可通过本体法、乳液法、溶液法和悬浮法合成，其中悬浮法合成的树脂占总量的75%左右。按照聚合度的高低，可将PVC分为通用型PVC、低聚合度PVC、高聚合度PVC、超高聚合度PVC。其中，高聚合度聚氯乙烯(简称HPVC或HP-PVC)树脂一般是指平均聚合度在1700~4000的PVC。与普通PVC相比，它具有多种优异的性能，如较高的回弹性、较低的压缩永久变形性、优异的耐热变形性能、较高的拉伸强度以及优良的耐磨性、抗撕裂性、耐候、耐油、耐热、耐寒、耐臭氧性等,制品硬度随温度变化小，具有橡胶材料的消光性，适合于作为橡胶替代品用于密封材料、鞋底用料、耐热软管、耐热耐寒电缆料等，是一种具有广阔应用前景的材料。目前，国内乙烯法和电石法聚氯乙烯生产厂家所生产的树脂牌号多属于通用型，聚合度基本集中在650~1300，而高品质的高聚合度树脂产品主要依靠进口。

在生产工艺方面，HPVC树脂的合成以悬浮法为主，聚合工艺又可细分为低温法和扩链剂法。低温法合成的树脂呈长链线型、规整性和结晶度较高，制品质量可靠，但是低温下聚合热传递难度大，对装置撤热系统要求苛刻，生产周期长，故而在高温下辅助于添加扩链剂非常必要。扩链剂法即在聚合体系中添加带双键的反应性单体，比如邻苯二甲酸二烯丙酯（DAP）、马来酸二烯丙酯（DAM）、三聚氰酸三烯丙酯（TAIC）、乙二醇二甲酯丙烯酸酯（EGDMA）、丙三醇二（甲基）丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯等，使PVC分子间形成交联或缠结，聚合度增加。

国内高聚合度树脂的生产技术总体与国外相比起步晚、技术能力稍显薄弱，部分树脂生产厂家使用的引发剂配制溶剂仍然是甲苯，分散剂配比不科学、扩链剂等助剂使用方法单一等，导致所生产PVC树脂中甲苯、腈基团的有毒物质残留，树脂中氯乙烯残留、热稳定性能差，加工性能不好、“鱼眼”等制品外观不理想等各种问题。大部分树脂生产厂家在生产高聚合度树脂时，扩链剂加入方式采用聚合初期随其它聚合助剂一次性加入到聚合体系中的方法，此生产工艺不需要对扩链剂作任何处理，加入方式简单易操作，为绝大多数厂家所使用，但是此工艺所产树脂分子量分布宽，树脂加工过程形成较多“鱼眼”，严重影响制品外观。

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“鱼眼”数目少，制品外观好，树脂分子量分布窄的高聚合度聚氯乙烯树脂的生产方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该高聚合度聚氯乙烯树脂的生产方法，其特征在于，其具体实施步骤为：

1）配制扩链剂乳化体系：将乳化剂配制成质量浓度在0.05~5%的乳化剂水溶液，然后以水、乳化剂水溶液和扩链剂配制成扩链剂质量百分数为0.1%~50%的均匀乳液；混合搅拌至扩链剂无明显分层现象的扩链剂乳化液；扩链剂的用量以纯扩链剂计占氯乙烯单体总量的100~5000ppm；

2）氯乙烯聚合：

a、将聚合釜冲洗干净，涂覆防粘釜剂，抽真空至一定真空度后，加入相对于100份重量的氯乙烯单体或氯乙烯及其共聚单体，向聚合釜中加入100~200份重量的去离子水，0.005~1份重量的引发剂，0.005~1份重量的分散剂，0.005~2份重量的PH值调节剂； 扩链剂乳化液总加入量的1/11~1/2的量，同时启动夹套水浴循环，控制聚合釜内体系温度稳步达到20~60℃的工艺设定值时，反应开始计时； 

b、开始计时的同时开始泵入扩链剂乳化液，将剩余的扩链剂乳化液以恒速泵入聚合体系，流速为每分钟加入氯乙烯单体质量的（10^-7~10^-1）%；

c、聚合体系压力降△P达到0.05~0.2Mpa的工艺设定值时加入终止剂，结束聚合反应，出料。

所述的扩链剂乳化体系中的乳化剂为聚合度在800~2000、醇解度在60%~90%之间的聚乙烯醇或甲基纤维素（MC）、羟乙基纤维素（HEC）、羟丙基甲基纤维素（HPMC）。

优选的，所述的扩链剂乳化体系中的乳化剂为聚合度在1000~1600、醇解度在70%~80%之间的聚乙烯醇或羟丙基取代度为0.1~0.31、含量为4.0%~12.0%，甲基取代度为1.0~2.0、含量为19%~30%羟丙基甲基纤维素。