一种水相悬浮法CPVC树脂的制备方法技术

一种水相悬浮法CPVC树脂的制备方法，属于CPVC制备技术领域。其特征在于，制备步骤中选用特定频率的超声波对PVC树脂起到分散作用，在该超声波频率下能够保证PVC树脂在水悬浮体系下的均匀分散，同时利用超声波的能效应及化学效应，保证了深度氯化的进行及氯化的均匀性，减少CPVC树脂结构缺陷。制备的CPVC树脂氯含量及老化白度高、初期着色性好，动态热稳定时间长，加工塑化性能好。

Method for preparing CPVC resin by aqueous suspension method

The invention relates to a method for preparing CPVC resin by aqueous suspension method, which belongs to the technical field of CPVC preparation. It is characterized in that the preparation of the specific steps in the ultrasonic frequency of PVC resin to disperse, can guarantee the PVC resin in aqueous suspension system under uniformly dispersed in the ultrasonic frequency, and the use of energy and chemical effect of ultrasound, to ensure the uniformity and depth of chloride chloride, reducing CPVC resin structure defect. The prepared CPVC resin has high chlorine content and aging whiteness, good initial coloring property, long time of dynamic thermal stability and good plasticizing property.

【技术实现步骤摘要】

一种水相悬浮法CPVC树脂的制备方法，属于CPVC制备

技术介绍
CPVC树脂是一种重要的高分子材料，根据分散介质的不同，CPVC的生产方法主要有三种：溶剂法、固相法和水相悬浮法，受环保、能耗、工艺等影响，溶剂法已基本淘汰，目前国内CPVC树脂有固相法和水相悬浮法两种生产方法，且以水相悬浮法为主，国际著名CPVC生产企业也以此方法为主。水相悬浮法CPVC树脂生产工艺具体步骤如下，将PVC树脂悬浮于水或盐酸溶液中，加入引发剂和分散剂，搅拌使PVC树脂悬浮于水相介质中，用氮气置换反应釜内空气，抽真空后，对反应釜升温并通入氯气，升温至80℃~110℃，保持釜内压力0.2MPa~0.6MPa，控制通氯气速度，进行均匀氯化，达到规定通氯量后，停止通入氯气，加入终止剂，终止反应，通过碱洗、水洗、离心、干燥，得到CPVC树脂产品。CPVC树脂现有的水相悬浮生产技术中，需要加入与PVC树脂皮膜相同成分的硅溶胶、羟丙基甲基纤维素、聚乙烯醇等分散剂中的一种或多种，使PVC树脂均匀的悬浮于水相介质中。分散剂在氯化反应中部分接枝或吸附在树脂颗粒的表面，形成树脂皮膜，使树脂的皮膜增厚且致密。一方面阻碍了树脂的深度氯化及氯化的均匀性，使CPVC树脂结构存在缺陷；另一方面减弱了CPVC树脂助剂吸收能力，使CPVC树脂塑化均匀性差，加工困难。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种深度氯化且氯化均匀的一种水相悬浮法CPVC树脂的制备方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：该水相悬浮法CPVC树脂的制备方法，其特征在于，制备步骤为：1）、将PVC树脂加入有去离子水的聚合釜中；2）、在搅拌及超声波作用下，使PVC树脂均匀悬浮于水相中；超声波频率为20MHz~25MHz，待PVC树脂分散均匀后得到PVC悬浮液，停止超声波；3）、将引发剂加入PVC悬浮液中；4）、使用氮气或者氯气排出聚合釜中的空气后，向聚合釜内通入氯气，同时打开超声波并升温至PVC氯化反应开始温度开始氯化反应；聚合釜压力保持在0.2MPa~0.4MPa的同时继续升温至PVC氯化反应温度后再反应10min-30min，停止超声波；5）、氯化反应开始后氯气通入量达到PVC树脂质量的66%~70%时，停止通入氯气，加入链终止剂停止反应，排出余氯；6）、将产物冷却、碱洗、水洗、离心、干燥，得到CPVC树脂。本专利技术方法中取消了PVC氯化反应的分散剂的加入，从根本上杜绝了分散剂在氯化反应中形成树脂皮膜，防止树脂的皮膜增厚且致密。本专利技术选用特定频率的超声波对PVC树脂固体颗粒起到分散作用，在该超声波频率下能够保证PVC树脂的固体颗粒在水悬浮体系下的均匀分散，又防止超声波本身的振动频率影响氯化反应的进行，保证了深度氯化的进行及氯化的均匀性，减少CPVC树脂结构缺陷；保持CPVC树脂助剂吸收能力，使CPVC树脂塑化均匀性更好，加工性能大大提高。步骤1）中所述的PVC树脂的加入量为去离子水质量的10%~25%。PVC树脂该浓度下更符合超声波的分散能力，保证分散的均匀性。步骤1）中所述的PVC树脂为聚合度600~1000的可氯化PVC树脂。聚合度在600~1000的可氯化PVC树脂适合超声波环境下的分散，达到更好的均匀性；同时也适合氯化反应的深度进行。步骤3）中所述的引发剂用量为PVC树脂质量的0.01%~1.0%。引发剂的用量在PVC氯化反应的引发剂用量都可以实施，甚至用量可以更小。步骤3）中所述的引发剂为偶氮二异庚腈、过氧化二苯甲酰或过氧化二碳酸酯中的一种、两种或三种。适合PVC氯化反应的引发剂都可以应用实施。选用上述引发剂能够使氯化效果达到最佳。步骤4）中所述的PVC氯化反应开始温度为85℃。氯化反应开始温度不变。步骤4）中所述的PVC氯化反应温度90℃~110℃。超声波分散条件下的最佳反应温度在90℃~110℃，分散能力和氯化反应速率相统一，能够更好的保证绿化的均匀性。步骤4）中所述的氯气的通入速率为每立方米聚合体系通入60g/min~600g/min。氯气通入速率与分散能力和氯化反应速率相统一，能够更好的保证绿化的均匀性。步骤5）中所述的链终止剂为丙酮缩氨基硫脲或二乙基羟胺终止剂，用量为PVC树脂质量的0.01%~1.0%。传统的链终止剂和用量均能够及时准确的实现本方法的氯化终止。步骤5）中所述的产物冷却的温度为50℃~70℃。在冷却温度达到50℃~70℃时，碱洗、水洗去除杂质的效率较高。与现有技术相比，本专利技术的水相悬浮法CPVC树脂的制备方法所具有的有益效果是：本专利技术针对CPVC树脂水相悬浮法生产工艺特点，摒弃分散剂，采用超声波进行分散，同时利用超声波的能效应及化学效应，使PVC树脂进行深度氯化，提高了树脂的氯含量，并保证了氯化的均匀性，大幅度提高了CPVC树脂的综合性能。制备的CPVC树脂氯含量及老化白度高、初期着色性好，动态热稳定时间长，加工塑化性能好，作为一种化工原料广泛应用于制造各种管材、板材、型材、片材、注塑件、泡沫材料等产品。具体实施方式下面通过具体实施里对本专利技术做进一步说明，其中实施例1为最佳实施例。实施例1在100L的氯化反应釜中加入去离子水80kg，10kg聚合度800的可氯化PVC树脂QS-C60，启动搅拌及超声装置，超声波频率25MHz，PVC树脂悬浮于水相后，关闭超声装置。加入浓度40%的过氧化二碳酸酯150g，使用氯气排出釜内空气后，给反应釜升温，缓慢通入氯气，同时打开超声装置，反应釜温度达到85℃左右时，氯化反应加速，控制反应釜温度100℃，控制通氯速度50g/min，反应釜压力保持在0.3MPa，氯化反应20min后，关闭超声装置，通氯量达到6.8kg时，停止通氯，加入浓度20%终止剂二乙基羟胺300g，10min后，抽真空排出余氯，聚合釜降温至50℃，将反应产物碱洗、水洗、离心、干燥后，得到CPVC-1树脂。实施例2在150L的氯化反应釜中加入去离子水80kg，15kg聚合度850的可氯化PVC树脂QS-C65，启动搅拌及超声装置，超声波频率为25MHz，PVC树脂悬浮于水相后，关闭超声装置。加入浓度40%的过氧化二碳酸酯200g，使用氯气排出釜内空气后，给反应釜升温，缓慢通入氯气，同时打开超声装置，反应釜温度达到85℃左右时，氯化反应加速，控制反应釜温度95℃，控制通氯速度60g/min，反应釜压力保持在0.3MPa，氯化反应15min后，关闭超声装置，通氯量达到10kg时，停止通氯，加入浓度20%终止剂丙酮缩氨基硫脲400g，10min后，抽真空排出余氯，聚合釜降温至50℃，将反应产物碱洗、水洗、离心、干燥后，得到CPVC-2树脂。实施例3在100L的氯化反应釜中加入去离子水80kg，18kg聚合度900的可氯化PVC树脂QS-C65，启动搅拌及超声装置，超声波频率为25MHz，PVC树脂悬浮于水相后，关闭超声装置。加入浓度40%的过氧化二碳酸酯和过氧化二苯甲酰共100g，使用氯气排出釜内空气后，给反应釜升温，缓慢通入氯气，同时打开超声装置，反应釜温度达到85℃左右时，氯化反应加速，控制反应釜温度105℃，控制通氯速度7.2g/min，反应釜压力保持在0.3MPa，氯化反应20mi本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水相悬浮法CPVC树脂的制备方法，其特征在于，制备步骤为：1）、将PVC树脂加入有去离子水的聚合釜中；2）、在搅拌及超声波作用下，使PVC树脂均匀悬浮于水相中；超声波频率为20MHz~25MHz，待PVC树脂分散均匀后得到PVC悬浮液，停止超声波；3）、将引发剂加入PVC悬浮液中；4）、使用氮气或者氯气排出聚合釜中的空气后，向聚合釜内通入氯气，同时打开超声波并升温至PVC氯化反应开始温度开始氯化反应；聚合釜压力保持在0.2 MPa ~0.4MPa的同时继续升温至PVC氯化反应温度后再反应10min‑30min，停止超声波；5）、氯化反应开始后氯气通入量达到PVC树脂质量的66%~70%时，停止通入氯气，加入链终止剂停止反应，排出余氯；6）、将产物冷却、碱洗、水洗、离心、干燥，得到CPVC树脂。

【技术特征摘要】
1.一种水相悬浮法CPVC树脂的制备方法，其特征在于，制备步骤为：1）、将PVC树脂加入有去离子水的聚合釜中；2）、在搅拌及超声波作用下，使PVC树脂均匀悬浮于水相中；超声波频率为20MHz~25MHz，待PVC树脂分散均匀后得到PVC悬浮液，停止超声波；3）、将引发剂加入PVC悬浮液中；4）、使用氮气或者氯气排出聚合釜中的空气后，向聚合釜内通入氯气，同时打开超声波并升温至PVC氯化反应开始温度开始氯化反应；聚合釜压力保持在0.2MPa~0.4MPa的同时继续升温至PVC氯化反应温度后再反应10min-30min，停止超声波；5）、氯化反应开始后氯气通入量达到PVC树脂质量的66%~70%时，停止通入氯气，加入链终止剂停止反应，排出余氯；6）、将产物冷却、碱洗、水洗、离心、干燥，得到CPVC树脂。2.根据权利要求1所述的一种水相悬浮法CPVC树脂的制备方法，其特征在于：步骤1）中所述的PVC树脂的加入量为去离子水质量的10%~25%。3.根据权利要求1所述的一种水相悬浮法CPVC树脂的制备方法，其特征在于：步骤1）中所述的PVC树脂为聚合度600~1000的可氯化PVC树脂。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：张学明，孔秀丽，贾小波，肖恩琳，李长春，张强，许永森，孙丽朋，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37