[发明专利]多孔球状PVC微粒的改良制造方法

说明书

聚氯乙烯（PVC）聚合物在全世界大量用来制造各种实用成品。这些聚氯乙烯树脂，一般制成由各个树脂微粒组成的高流动性粉末来销售，这种树脂微粒然后被挤出或压延成各种形状，以形成实用制品诸如管子以及房屋板壁。

在树脂挤出过程中，它的一个重要特点是树脂微粒的形状。如假设粒度和孔隙率都不变，那么，树脂微粒越呈球状，挤出速度也就越快。另外，球形微粒会有较高的松密度，这样可以节省运输费用。松密度越大，在同样容积的铁路车厢里便能装入更多磅物品。如今工业用的树脂，其微粒可以从类似于“爆玉米花”的完全不规则形状变化到类似于畸变“蛋形”的不规则形状。

聚氯乙烯生产者早已试图制造一种球形树脂微粒。过去对这个想望目标的努力，已经取得了程度不等的成功。其中遇到的一个问题是，在这种技术里，什么叫做过于“细”的微粒。在悬浮级PVC里，把粒度小于52微米的颗粒称之为“细粒”。这些细粒势必会堵塞干燥装置的滤网，同时由于它们粒度小，还会产生粉尘。

制造球形PVC微粒中遇到的另一个问题是，树脂的孔隙率不够。在最终实际应用时，要求树脂多孔以便于吸收增塑剂。

本发明之前，制造球形PVC微粒所用的增稠的含水悬浮方法，还引起聚合釜内表面上锅垢积累增多。

如今认为，树脂颗粒过于“细”、聚合物锅垢积累增多、以及孔隙率差这些问题，都是因引发剂和辅助分散剂跑入增稠反应介质的水相，而没有留在乙烯基单体相所引起的。至今所用的进料过程是，含有增稠分散剂的水先被装入反应釜，然后再加入乙烯基单体。由于单体较轻，便漂浮在水层的上部，引发剂和辅助分散剂后加入反应釜。由于它们比乙烯基单体重，便穿过单体层沉入水层。

美国专利3，620，988;3，706，722;4，229，547;4，360，651;4，458，057;以及4，435，524都涉及到球形PVC微粒的制造。在申请期的美国专利申请编号707，634（1985年3月4日提出），讲述一种制造球形PVC微粒的方法，它具有低的玻璃状微粒含量。

聚氯乙烯工业早在追寻和想望的目标是，制造出的树脂微粒既要呈球形，还要细粒少，孔隙率好，在聚合釜内表面上聚合物锅垢的积累小。

本发明的一个目的是提供一种制造球形PVC树脂微粒的方法，这种方法产生的树脂细粒较少。粒度小于52微米的微粒可称之为细粒。

本发明的另一个目的是提供一种制造孔隙率合适的球形PVC树脂微粒的方法。

本发明还有深一层的目的是为了减少用于制造球形PVC树脂微粒的聚合釜内表面上的聚合物锅垢。

从本发明的描述中可以明显看出，为达到这些和其它目的，采用了一种改良引发剂加料的方法，并可在聚合混合物里附加辅助的分散剂。

为了制造多孔的PVC树脂微粒，提供的一种改良方法是，采用一种增稠的含水悬浮聚合法，聚合所用的氯乙烯单体存在于含水的悬浮体里，其中所述的水介质至少含有一种能增稠水的分散剂，还可以附加至少一种辅助的表面活性剂，至少一种油溶性游离基型引发剂，方法的改进是在将游离基型引发剂以溶液形式加料，其中所述的引发剂溶液的溶剂，它的密度等于或小于聚合用的单体的密度，而引发剂溶液则具有比水低的密度。

本发明里所用的聚氯乙烯树脂，指的是聚氯乙烯均聚物以及氯乙烯同50%重量（在20%以内更佳）的一种或多种至少带一个末端CH₂＝C＜基的其它亚乙烯基单体的共聚物。可以同氯乙烯共聚的合适单体有丙烯酸酯类，例如丙烯酸甲酯;丙烯酸乙酯，丙烯酸丁酯，丙烯酸辛酯，丙烯酸氰乙酯等;还有醋酸乙烯酯;甲基丙烯酸酯类如甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸丁酯等;还有苯乙烯及其衍生物，包括x-甲基苯乙烯，乙烯基甲苯，氯代苯乙烯;还有乙烯基萘;二烯烃类，包括丁二烯，异戊二烯，氯丁二烯等;以及任何这些类型单体同其它能与此共聚的亚乙烯基单体组成的混合物;还有所属技术领域中的普通技术人员所熟悉的其它这类亚乙烯基单体，与氯乙烯能共聚的单体量是共单体的一种选择的函数，对此，所属技术领域中的普通技术人员是十分了解的。本发明的聚氯乙烯聚合物最好是聚氯乙烯均聚物。

采用增稠的含水悬浮聚合法制备聚氯乙烯树脂，一种合适方法，是根据如美国之类4，435，524所揭示的那种聚合工艺，这里放入本文以供参考。