[发明专利]一种用于聚氯乙烯聚合体系的水溶性高效终止剂及其应用

说明书

本发明提供一种用于聚氯乙烯聚合体系的水溶性高效终止剂及其应用，该终止剂按质量百分数计由以下组分组成：链终止剂10％～20％，热稳定剂10％～30％，增溶剂10～30％，pH调节剂3～10％，余量为去离子水。本发明提供的一种用于聚氯乙烯聚合体系的水溶性高效终止剂，可快速终止聚合反应，又可提高PVC树脂的稳定性能，终止剂稳定性高，从而避免了进入回收单体系统内而影响产生的PVC树脂的质量；同时，水溶型终止剂用量少、反应快、储存稳定、成本低。

技术领域

本发明涉及聚氯乙烯树脂合成领域，尤其涉及一种用于聚氯乙烯聚合体系的水溶性高效终止剂及其应用。

背景技术

聚氯乙烯作为世界上三大合成树脂之一，具有性能优越、通用性强、价格低廉的优点，在世界范围内广泛应用。目前，聚氯乙烯国内产量2400万吨以上，大部分以电石法悬浮聚合制得。整个生产过程包含聚合、汽提和干燥三大工段，以氯乙烯单体为原料、去离子水为水相介质，以分散剂、引发剂、终止剂、防粘釜剂、缓冲剂、消泡剂、气相阻聚剂为主要添加剂。终止剂作为终止聚合链反应的重要环节，其效果好坏直接影响树脂品质。

目前市面的终止剂主要由水溶型、乳液型和油溶型三大类。较乳液型和油溶型终止剂，水溶型终止剂具有用量少、反应快、储存稳定、价格低廉的优点，已在聚氯乙烯行业广泛应用。目前市售的水溶性终止剂多为丙酮缩氨基硫脲复配双酚A或羟胺类复配高氯酸盐的终止剂。双酚A属于欧盟禁止成分而限制前者在PVC行业的应用，羟胺类由于终止速率慢、沸点低易进入回收单体系统造成树酯质量波动而受限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种稳定性高且可快速终止聚氯乙烯聚合反应的用于聚氯乙烯聚合体系的水溶性高效终止剂及其应用。

本发明提供的一种用于聚氯乙烯聚合体系的水溶性高效终止剂，按质量百分数计，由以下组分组成：按质量百分数计由以下组分组成：链终止剂10％～20％，热稳定剂10％～30％，增溶剂10～30％，pH调节剂 3～10％，余量为去离子水。

链终止剂、热稳定剂、增溶剂和pH调节剂在一定的配比下能够在水相中充分的互溶，并在PVC聚合链终止反应过程中产生协同促进的作用，链终止剂可以快速与聚合体系中活泼的自由基结合形成稳定的自由基或者终止化合物，达到终止聚合反应的目的，而热稳定剂能在增溶剂的作用下在水相中快速扩散到PVC树脂孔道并被吸附，吸收树脂分解出的氯化氢、消除活泼的烯丙基氯和不饱和双键结构，促进链终止剂快速终止聚合反应，避免产生较多的能够导致聚氯乙烯分子的热稳定性差的末端双键的聚氯乙烯分子和带有烯丙基氯结构的聚氯乙烯分子等，从而提高PVC树脂产品的热稳定性能，同时链终止剂、热稳定剂和增溶剂在参与链终止反应过程中相互促进作用下，还可降低PVC离心母液的COD值，增强废水处理操作弹性。pH调节剂用于调节终止剂的溶解度和储存稳定性。本发明的终止剂是一种水溶性终止剂，相较于传统的乳液型和油溶型终止剂，具有较好的分散性、热稳定性，终止反应快、用量少，储存稳定，能够避免终止剂挥发进入回收PVC单体系统中影响PVC树脂的生产质量。

优选地，按质量百分数计由以下组分组成：链终止剂20％，热稳定剂20％，增溶剂30％，pH调节剂3％，余量为去离子水。经过大量实验验证，以上优选组分含量比例，本发明的终止剂在低/高温条件下保持较好的储存稳定性，链终止和提高PVC热稳定性能的效果表现最佳。

优选地，所述链终止剂为丙酮缩氨基硫脲、二丙酮醇、甲乙酮圬、硫代尿素、或甲硫氧嘧啶中的一种或多种的混合物。以上优选的链终止剂可以快速与聚合体系中活泼的自由基结合形成稳定的自由基或者终止化合物，达到快速终止聚合反应的目的，提高PVC树脂的热稳定性能；同时还可以分解残留的过氧化物引发剂，使其生成稳定的非活性产物，消除引发剂对PVC稳定性的影响，且廉价易得。