[发明专利]氯乙烯悬浮聚合用搅拌器及采用它的悬浮聚合方法

说明书

本发明涉及一种用于氯乙烯悬浮聚合的搅拌器和一种采用该搅拌器的悬浮聚合方法。

更明确地说，本发明涉及一种用于悬浮聚合、与以往搅拌器相比在结构上做了有效改进的搅拌器。本发明还涉及一种改进的氯乙烯单体(VCM)悬浮聚合方法，它使用一种装有该搅拌器的聚合反应器，借助该反应器通过鱼目(它造成许多问题，例如加工过的颗粒的变差，产率低等)数量的减少可制备具有优良质量的氯乙烯树脂。

至今，本技术中已知，聚合反应器中用作搅拌器的有：Bru-magine式、桨式、Pfaudler式、推进式和涡轮式搅拌器。为此目的，选择并使用一种合适的搅拌器。已经公认，在这些搅拌器中Brumagine式搅拌器适用于VCM滴的分散，具有高剪切力并且能以高速旋转而不需提高搅拌功率。与此相应，Brumagine式搅拌器比桨式或Pfaudler式搅拌器更为广泛地应用于氯乙烯单体的悬浮聚合反应。然而，Brumagine式搅拌器也有一些问题，向上/向下流量相对较低，体系中的搅拌有点不规则。

近来，市场上对减少氯乙烯树脂和残留单体的鱼目数量的要求已更为严格。特别是，已经公认，鱼目在具有相对较低的塑化性能和高粘度的高分子型增塑剂(如聚酯等)领域中引起许多严重问题。因此，通过降低鱼目数量来生产优质树脂的探索越来越多，然而，在这项研究中还未取得进展。

相应地，为解决上述问题，本发明人详细研究了鱼目形成的原因，结果发现，通过在初始聚合阶段颗粒形成过程中尽量提高分散和聚结频率以提高颗粒均一性从而抑制分散度低时造成的多孔颗粒的形成，可以大大减少鱼目的形成。基于这种理解，本发明人进一步研究了以往的Brumagine式搅拌器，结果发现了令人惊讶的事实，即可通过改进用于聚合的搅拌器制备优质氯乙烯树脂。

因此，本发明的一个目的是提出一种用于氯乙烯悬浮聚合的改进的搅拌器，它是一种改进的Brumagine式搅拌器。

本发明的另一目的是提出一种为制备具有优良物理化学性质的氯乙烯树脂使用上述搅拌器进行悬浮聚合的方法。

上述内容概述了本发明的一些更为确切的目的。这些目的应视为仅仅是对本发明更为确切的特征和应用的阐述。通过以不同的方式实施公开的发明或在公开的范围内改进本发明，可得到一些其它有益效果。相应地，参考公开的发明，可以有其它发明目的和更为透彻的理解(除了权利要求限定的发明范围之外)。

为透彻理解本发明的本质和目的，结合附图介绍下面详尽的说明。

图1表示根据本发明用于氯乙烯悬浮聚合的搅拌器的平面图。

图2表示图1中所示搅拌器的主翼的主视图。

一方面，本发明涉及一种用于悬浮聚合的改进的搅拌器，其特征在于，搅拌器的主翼(3)固定在从竖轴(1)垂直伸出的支撑臂(2)的端部，如图1中所示，主翼(3)和后掠翼(4)之间形成角度为α的斜度。

图1中，当α为0°时平面图代表传统的Brumagine式搅拌器，当α为90°时大致表示涡轮式搅拌器。因此，本发明涉及一种新式搅拌器，其中，主翼(3)与后掠翼(4)之间的角度由传统的Brumargine式搅拌器变化而来。

根据本发明的搅拌器，通过增加单位体积所需搅拌功率可达到减少生产出的氯乙烯树脂的鱼目数量的效果。也就是说，使用本搅拌器制备的氯乙烯树脂的鱼目数量大为减少，这不仅因为搅拌效率提高，而且因为通过增加所需功率和聚合反应初始阶段单体小滴的分散和聚结频率提高了聚合反应器所含颗粒的均一性。特别是，当联合使用回流冷凝器和带有本发明的搅拌器的聚合反应器进行悬浮聚合反应时，可以达到更显著的效果而不需其它结构上的改进，即，由于形成体系中向上/向下流动并且达到了对气液界面上升现象的抑制作用，改进了悬浮聚合混合物的均一性。

优选主翼(3)和后掠翼(4)之间的角α在5至60°范围内。在小于5°的情况下，搅拌效果不充分。高于60°的情况下，由于搅拌功率的过度消耗和过于分散，可能发生不规则聚合。

而且，当后掠翼的面积在10至60％范围内(相对于主翼(3)面积而言)时，可得到所需结果。当小于10％时，剪切效果、搅拌效果等不充分。高于60％时，以与α超过60°时相同的方式，由于搅拌功率过度消耗和过于分散可能发生不规则聚合，例如粗颗粒或细粉末的形成。