[发明专利]优质氯乙烯聚合物的制备方法

说明书

本发明涉及一种制备一种优质氯乙烯聚合物的方法。

氯乙烯聚合物是有用的树脂，有着优良的物理性能，并且不管是刚性或韧性的聚氯乙烯都有广泛的应用。

一般通过压延，挤出成型和注射成型技术使氯乙烯聚合物成型。在一种先进的刚性挤出成型技术中，需要提高单台成型机的生产量。然后还需要氯乙烯聚合物有高的堆积密度。

在通过在水介质中进行悬浮聚合制备氯乙烯聚合物时，为了生产具有更高堆积密度的氯乙烯聚合物做了许多尝试，例如：日本专利申请Kokai（JP-A）No.16800/1984所公开的在聚合时给入附加单体，JP-A    7600/1982所公开的使用高度皂化的聚乙烯醇和JP-A39309/1993或USSN    922，187所公开的在聚合过程中喂入一种额外的悬浮剂。

尽管这些方法成功地生产出具有高堆积密度的聚合物，但是该聚合物为低孔隙，造成模制品有很多鱼眼和胶凝化困难的问题。低孔隙率也阻碍单体的除去，这意味着聚合物粒子有着高浓度的残留的未反应单体，不利地影响到与聚合物制备或成型加工工艺相关的工作环境。有可能未反应的单体残留在模制品内，并且残留单体的存在在与食品等有关的特定用途上有害。

在另一方面，聚乙烯醇作为悬浮剂可获得改进。开发出低聚合度和低皂化度的油溶性聚乙烯醇和具有引进的许多改性基团的改性聚乙烯醇。其中，油溶性聚乙烯醇对改善单体的除去和控制鱼眼有效，但产生堆积密度降低和由于静电电荷危害自由流动的问题。改性的聚乙烯醇不能使悬浮体系在常规方法下保持稳定，产生积垢和实际粒度变化的问题。

JP-A-311708/1992或USSN    08/060，596提出一种分散聚合方法，通过此方法在反应器中使结垢最低，可获得具有相对高的堆积密度，低的单体脱除，优良的增塑剂吸附性和鱼眼最少的氯乙烯聚合物。但是，从挤出成型中的挤出机产率来看，所得聚合物的堆积密度并没有得到完全的改善。所以，需要具有更高的堆积密度的氯乙烯聚合物。

所以，本发明的一个目的是提供一种在反应器中使结垢最低而制备一种优质氯乙烯聚合物的方法，该氯乙烯聚合物具有高堆积密度并且在自由流动，单体的除去，胶凝，增塑剂吸附和鱼眼方面得到改善。

关于通过将在水介质中的单体氯乙烯或一种含有氯乙烯作为主要组分的乙烯基单体混合物悬浮聚合同时搅拌悬浮液制备一种氯乙烯聚合物的方法，本发明者对悬浮稳定剂的类型和添加步骤，搅拌条件和其它因素做了研究。我们发现：当在聚合反应开始时，将其皂化度为60到80mol%，平均聚合度为500到1，000，在20℃4%水溶液中所测粘度最多为15厘泊，和280nm波长下1%水溶液中所测的吸光量至少为4的一种部分皂化的聚乙烯醇作为悬浮稳定剂加入悬浮液中时，在聚合反应的中期往悬浮液中加入另一种皂化度为75到85mol%且平均聚合度为1，500到2，700的部分皂化的聚乙烯醇，并且进而根据要求的聚合度选择合适的搅拌条件，更具体地，在从聚合反应开始前到转化率为20%到50%的前期阶段，控制搅拌功率为80到120千克.米/秒.吨，并且在从前期阶段未期到聚合反应完成的后期阶段，控制搅拌功率为130到200千克.米/秒.吨;可在聚合釜中使结垢最少的同时获得一种优质氯乙烯聚合物，它有高堆积密度并且在自由流动，单体除去，胶凝，增塑剂吸附和鱼眼方面得到改善。

聚合反应初期所用的悬浮液稳定剂是一种具有强乳化/分散作用的部分皂化聚乙烯醇。如果在使用这种具有提高的乳化/分散作用的悬浮液稳定剂的体系中在聚合反应的初期阶段给予更大的搅拌功率，液态单体分散的液滴太细小将会使悬浮体系变得不稳定，产生聚合物形成粗颗粒并且在反应器壁上积垢过多的问题。所以，在聚合反应初期阶段，应当将搅拌功率控制得相当低。在后期阶段，加入一种高度皂化的聚乙烯醇以增加聚合物颗粒的堆积密度，并且增加搅拌功率，从而除去粘附在聚合物颗粒表面的微粒。然后，可生产出一种优质氯乙烯聚合物而不在反应器壁上积垢。