一种PVC树脂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种PVC树脂及其制备方法和应用，涉及聚氯乙烯树脂技术领域。该PVC树脂包括以下单体的化学成分组成及其重量份数配比：氯乙烯单体80‑120份、乳化剂0.4‑10份、脂肪醇0.8‑1.5份、复合引发剂0.006‑0.015份和水80‑120份；乳化剂为一种或一种以上的阴离子型表面活性剂，脂肪醇为高级脂肪醇和/或高级脂肪酸，复合引发剂为偶氮类引发剂和过氧化物类引发剂的混合物。本发明专利技术缓解了传统聚氯乙烯树脂隔板容易发脆的技术问题，通过选择特定比例的乳化剂和脂肪醇作为乳化剂体系，能够获得分散性和稳定性好的聚氯乙烯均聚物，用作蓄电池隔板专用料得到的隔板柔韧性优良、不容易发脆，且强度高、品质好。

【技术实现步骤摘要】
一种PVC树脂及其制备方法和应用
本专利技术涉及聚氯乙烯树脂
，具体而言，涉及一种PVC树脂及其制备方法和应用。
技术介绍
PVC(Polyvinylchloride，聚氯乙烯)树脂是一种常规的化工产品，在塑料制备领域具有十分广泛的应用。蓄电池是一种广泛应用于国民经济各部门的化学电源，隔板是蓄电池的一个重要组成部件，其质量优劣对蓄电池的起动性能、容量、寿命、自放电等性能有很大的影响。随着蓄电池在不断的改进，隔板也在不断改型换代，蓄电池隔板的材质由木质、纸质、橡胶，逐步发展到烧结工艺的聚氯乙烯隔板，其性能逐步提高。为满足我国蓄电池工业的需求，有必要开发质量优良的蓄电池隔板专用料。氯乙烯微悬浮聚合是在悬浮聚合和乳液聚合工艺基础上发展起来的一种聚合工艺，它与悬浮聚合的不同的是选用乳化剂将单体分散于水中，它与乳液聚合不同之处是采用油溶性引发剂而不用水溶性引发剂，同时它们在搅拌形式上也有所不同。目前广泛使用的蓄电池隔板专用聚氯乙烯树脂，采用的配方和工艺较为落后，树脂用于隔板强度低、柔韧性低，隔板容易发脆，同时树脂中有个别的大粒子，影响隔板的空隙均匀程度，隔板品质不佳。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种基于微悬浮聚合方法制备的PVC树脂，通过选择特定比例的乳化剂和脂肪醇作为乳化剂体系，能够很好地保持聚合过程中分散液的稳定性，获得分散型聚氯乙烯均聚物，该分散型聚氯乙烯均聚物性能优异，可用作蓄电池隔板专用料使用，得到的蓄电池隔板柔韧性优良、不容易发脆，且强度高、品质好。本专利技术的目的之二在于提供一种PVC树脂的微悬浮制备方法，通过对聚合体系和聚合温度的选择，能够制备出柔韧性优良的蓄电池隔板专用PVC树脂，缓解了传统的聚氯乙烯隔板容易发脆的问题，生产工艺简单。本专利技术的目的之三在于提供一种PVC树脂在蓄电池隔板中的应用。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：一种采用微悬浮聚合方法制备的PVC树脂，包括以下单体的化学成分组成及其重量份数配比：氯乙烯单体80-120份、乳化剂0.4-10份、脂肪醇0.8-1.5份、复合引发剂0.006-0.015份和水80-120份；其中，所述乳化剂为一种或一种以上任意比例混合的阴离子型表面活性剂，所述脂肪醇为高级脂肪醇和/或高级脂肪酸，所述复合引发剂为偶氮类引发剂和过氧化物类引发剂的混合物。优选地，在本专利技术提供的技术方案的基础上，PVC树脂包括以下单体的化学成分组成及其重量份数配比：氯乙烯单体90-110份、乳化剂0.6-10份、脂肪醇0.8-1.5份、复合引发剂0.006-0.012份和水90-110份；其中，所述乳化剂为一种或一种以上任意比例混合的阴离子型表面活性剂，所述脂肪醇为高级脂肪醇和/或高级脂肪酸，所述复合引发剂为偶氮类引发剂和过氧化物类引发剂的混合物。优选地，在本专利技术提供的技术方案的基础上，PVC树脂包括以下单体的化学成分组成及其重量份数配比：氯乙烯单体100份、乳化剂1-10份、脂肪醇0.8-1份、复合引发剂0.006-0.012份和水100份；其中，所述乳化剂为一种或一种以上任意比例混合的阴离子型表面活性剂，所述脂肪醇为高级脂肪醇和/或高级脂肪酸，所述复合引发剂为偶氮类引发剂和过氧化物类引发剂的混合物。优选地，乳化剂和脂肪醇的重量比为(1-12)：1。进一步优选，乳化剂和脂肪醇的重量比为(5-7)：1。优选地，在本专利技术提供的技术方案的基础上，所述脂肪醇为碳原子数在8-20的高级脂肪醇和/或碳原子数在8-20的高级脂肪酸。优选地，在本专利技术提供的技术方案的基础上，所述脂肪醇主要由以下重量份的组分组成：C14H29OH2-5份、C16H33OH50-65份和C18H37OH25-35份。进一步，在本专利技术提供的技术方案的基础上，所述PVC树脂的平均粒径为0.5-2μm，平均聚合度为1000-1700，粘度为5000-8000mPa.s。一种上述采用微悬浮聚合方法制备的PVC树脂的制备方法，包括以下步骤：将配方量的氯乙烯单体、乳化剂、脂肪醇、复合引发剂和水加入到均化釜中，经均化泵均化5-30min后，形成微细液滴，在引发剂的作用下，于40-60℃下进行反应6-10h，生成聚氯乙烯均聚物胶乳，胶乳经喷雾干燥、研磨后得到聚氯乙烯均聚物；其中，所述乳化剂为一种或一种以上任意比例混合的阴离子型表面活性剂，所述脂肪醇为高级脂肪醇和/或高级脂肪酸，所述复合引发剂为偶氮类引发剂和过氧化物类引发剂的混合物。与已有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：(1)本专利技术通过氯乙烯单体微悬浮法聚合生产PVC树脂，乳化体系以阴离子型表面活性剂作为乳化剂，通过与特定比例的脂肪醇之间的相互配合，使乳化体系能很好地保持聚合过程中分散液的稳定性，获得分散型聚氯乙烯均聚物。引发剂采用复合引发剂，使聚合反应速度保持平稳。通过特定比例功能助剂之间的相互配合，使微悬浮聚合方法得到稳定性好的分散型PVC树脂，该PVC树脂的强度和柔韧性优异，可用作蓄电池隔板专用料使用，得到的蓄电池隔板柔韧性优良、不容易发脆，且强度高、品质好。(2)本专利技术通过优化PVC树脂微悬浮聚合方法中的聚合体系，包括特定配比的阴离子表面活性剂与脂肪醇构成的乳化剂体系、偶氮类引发剂和过氧化物类引发剂构成的引发剂体系，以及优化微悬浮法中的聚合温度、聚合时间以及分散时间等参数，能够制备出柔韧性优良的蓄电池隔板专用PVC树脂，缓解了传统的聚氯乙烯隔板容易发脆的问题，生产工艺简单。(3)本专利技术采用微悬浮聚合方法制备的PVC树脂胶乳初级粒子的平均粒径为0.5-2μm，平均聚合度为1000-1700，粘度为5000-8000mPa.s。该PVC树脂在蓄电池隔板生产厂家进行加工应用，得到的蓄电池隔板性能好，特别是柔韧性优良，解决了蓄电池隔板容易发脆的问题。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。根据本专利技术的第一个方面，提供了一种采用微悬浮聚合方法制备的PVC树脂，包括以下单体的化学成分组成及其重量份数配比：氯乙烯单体80-120份、乳化剂0.4-10份、脂肪醇0.8-1.5份、复合引发剂0.006-0.015份和水80-120份；其中，所述乳化剂为一种或一种以上任意比例混合的阴离子型表面活性剂，所述脂肪醇为高级脂肪醇和/或高级脂肪酸，所述复合引发剂为偶氮类引发剂和过氧化物类引发剂的混合物。[氯乙烯单体]氯乙烯又名乙烯基氯(Vinylchloride)是一种应用于高分子化工的重要的单体，通过氯乙烯的聚合得到聚氯乙烯(PVC)。氯乙烯单体典型但非限制性的含量例如为80重量份、90重量份、100重量份、110重量份或120重量份。[乳化剂]本专利技术的乳化剂为一种或一种以上任意比例混合的阴离子型表面活性剂。除了乳化剂为阴离子型表面活性剂的一种或几种的限定以外，可以没有特别限定地使用本领域公知的阴离子型表面活性剂。典型但非限制性的乳化剂包括烷基硫酸盐(例如十二烷基硫酸钠、十二烷基硫酸铵等)、烷芳基磺酸盐(例如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用微悬浮聚合方法制备的PVC树脂，其特征在于，包括以下单体的化学成分组成及其重量份数配比：氯乙烯单体80‑120份、乳化剂0.4‑10份、脂肪醇0.8‑1.5份、复合引发剂0.006‑0.015份和水80‑120份；其中，所述乳化剂为一种或一种以上任意比例混合的阴离子型表面活性剂，所述脂肪醇为高级脂肪醇和/或高级脂肪酸，所述复合引发剂为偶氮类引发剂和过氧化物类引发剂的混合物。

【技术特征摘要】
1.一种采用微悬浮聚合方法制备的PVC树脂，其特征在于，包括以下单体的化学成分组成及其重量份数配比：氯乙烯单体80-120份、乳化剂0.4-10份、脂肪醇0.8-1.5份、复合引发剂0.006-0.015份和水80-120份；其中，所述乳化剂为一种或一种以上任意比例混合的阴离子型表面活性剂，所述脂肪醇为高级脂肪醇和/或高级脂肪酸，所述复合引发剂为偶氮类引发剂和过氧化物类引发剂的混合物。2.按照权利要求1所述的采用微悬浮聚合方法制备的PVC树脂，其特征在于，包括以下单体的化学成分组成及其重量份数配比：氯乙烯单体90-110份、乳化剂0.6-10份、脂肪醇0.8-1.5份、复合引发剂0.006-0.012份和水90-110份；其中，所述乳化剂为一种或一种以上任意比例混合的阴离子型表面活性剂，所述脂肪醇为高级脂肪醇和/或高级脂肪酸，所述复合引发剂为偶氮类引发剂和过氧化物类引发剂的混合物。3.按照权利要求1所述的采用微悬浮聚合方法制备的PVC树脂，其特征在于，包括以下单体的化学成分组成及其重量份数配比：氯乙烯单体100份、乳化剂1-10份、脂肪醇0.8-1份、复合引发剂0.006-0.012份和水100份；其中，所述乳化剂为一种或一种以上任意比例混合的阴离子型表面活性剂，所述脂肪醇为高级脂肪醇和/或高级脂肪酸，所述复合引发剂为偶氮类引发剂和过氧化物类引发剂的混合物。4.按照权利要求1-3任一项所述的采用微悬浮聚合方法制备的PVC树脂，其特征在于，乳化剂和脂肪醇的重量比为(...

【专利技术属性】
技术研发人员：张东洲，田爱娟，黄华军，侯克伟，绳建立，
申请(专利权)人：天津渤天化工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：天津,12