一种聚氯乙烯的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种聚氯乙烯的制备方法，采用特定配比的氯乙烯单体、分散剂、引发剂、pH值调整剂和溶剂，以及控制终止剂加入到聚合反应的时机，一方面，使聚合单体充分沿主链聚合，减少支链的产生，有效的保证了氯乙烯产品的质量，防止了产品中“鱼眼”高、老化白度低等现象出现；另一方面，有效的控制了分散剂、引发剂和终止剂在母液中的残存量，使母液可以直接循环参与聚合反应。本发明专利技术公开的聚氯乙烯制备方法，在保证了聚氯乙烯高品质的同时，极大的降低了母液中的有机残存物的含量，使母液可以直接循环使用，无需额外添加净化设备和药剂，不仅节约了生产的成本，而且对环境优化无污染。

A preparation method of PVC

The invention provides a preparation method of polyvinyl chloride, using a specific proportioning of vinyl chloride monomer, dispersant, initiator, pH regulator and solvent, and the time to control the terminator to join the polymerization reaction. On the one hand, the polymerization monomer is fully polymerized along the main chain to reduce the production of the branched chain and effectively guarantee the vinyl chloride. The quality of the product prevents the appearance of \fish eye\ and low aging whiteness in the product. On the other hand, the residual amount of dispersant, initiator and terminator in the mother liquid is controlled effectively, so that the mother liquid can be directly circulated in the polymerization reaction. The preparation method of polyvinyl chloride disclosed by the invention ensures the high quality of PVC while greatly reducing the content of organic residue in the mother liquor, so that the mother liquid can be used directly, without additional cleaning equipment and medicament, not only saving the cost of production, but also not polluting the environment.

【技术实现步骤摘要】
一种聚氯乙烯的制备方法
本专利技术涉及聚氯乙烯制备
，属于一种高品质聚氯乙烯的合成工艺以及其母液的回收工艺。
技术介绍
聚氯乙烯，简称PVC(Polyvinychloride),是氯乙烯单体(vinylchloridemonomer)在过氧化物、偶氮化合物等引发剂，或在光、热等作用下，按照自由基聚合反应机理，聚合而成的聚合物。工业生产的PVC的分子量一般在5-11万之间，无固定熔点，在80-85℃时开始软化，130℃变为粘弹态，160-180℃开始转变为粘流态。PVC是世界上产量较大的通用塑料产品之一。在建筑材料、工业制品、日用品、地板革、地板砖、人造革、管材、电线电缆、包装材料、发泡材料、密封材料、纤维等方面均有广泛的应用。PVC常用的工业合成方法主要有本体聚合法、溶液聚合法、乳液聚合法和悬浮聚合法。本体聚合法是单体在不加溶剂以及其他分散剂的条件下，由引发剂或在光、热、辐射等作用下，其自身进行聚合引发的聚合反应。本体聚合法的生产工艺简单、设备利用率高，操作简单，无需复杂的分离和提纯操作。但是本体聚合的聚合热效应相对较大，往往会造成聚合自动加速，导致PVC产品变色，以及产品中带有气泡，最终使得PVC产品难以达标，严重时还会引起温度失控，导致设备爆炸。溶液聚合法是将氯乙烯单体与引发剂或催化剂溶于适当溶剂中进行聚合反应。溶液聚合法发的聚合体系粘度低于本体聚合法，且聚合过程中产生的聚合热易于扩散，所以聚合反应自动加速现象被消除，且反应温度易于控制，反应物料易于输送。然而由于单体溶于溶剂中，被溶剂稀释，致使聚合速率缓慢，PVC产品的分子量较低。乳液聚合法是以水作为溶剂，在乳化剂的作用下，借助机械搅拌使单体在水散成乳液状，再由引发剂引发聚合。该聚合法的聚合热容易扩散，聚合温度容易控制，聚合速度快，产品分子量高。但是该工艺后期产品分离难度较大，破乳工艺十分复杂。悬浮聚合法是通过机械搅拌和分散剂的作用，使单体分散成小液珠，悬浮于水中，由引发剂引发聚合。悬浮聚合的聚合热易于扩散，聚合反应温度容易控制，生成的产品PVC分子量分布窄，且易于分离干燥。悬浮聚合法是目前使用最为广泛的PVC工业聚合法，由该种聚合方法生产的PVC占市场PVC总量的80％左右。悬浮聚合法与上述三种聚合法一样，也存在一些缺陷，其中最为显著的一个缺陷是聚合完成后的PVC母液中含有微细的PVC小颗粒以及残留大量的引发剂、终止剂、分散剂等有机物质，导致母液无法循环使用，必须经过后续处理才能使用。例如，中国专利CN101333051A公开的一种悬浮法聚氯乙烯离心母液的处理回用方法，包括：首先，将母液的温度控制在30-40℃，之后依次对母液进行厌氧处理、好氧处理，以及二次沉淀，固液分离，去除污泥，之后再通过离子交换或反渗透或两者的组合工艺处理，最终得到可以回用的母液。上述技术方案能有效的净化母液中残存的有机物质，使其电导率≤200μs/cm,可以回用到聚合工艺。但是上述方案工艺复杂，大大的增加了PVC的生产成本。又如，中国专利文献CN104558305A公开的一种酸相悬浮法氯化聚氯乙烯合成工艺，包括聚氯乙烯专用料、盐酸、分散剂A、分散剂B和引发剂，其质量比为聚氯乙烯专用料：盐酸：分散剂A：分散B：引发剂＝(10-20):(50-90):(0.2-0.3):(0.2-0.6):(0.015-0.05)。该技术方法通过加入特定比例的盐酸，使得最终母液中残留的有机物质减少，可以直接循环使用，但是该方法中加入盐酸引入了大量的氯离子，而一定的氯离子会造成氯乙烯颗粒的不均，“鱼眼”增多，所以上述技术方案仅能用于氯化聚氯乙烯的合成，无法使用到氯乙烯的生成中。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的采用悬浮聚合法生产聚氯乙烯后的母液中有机杂质残留量大，无法直接循环使用的缺陷，从而提供了一种聚氯乙烯的制备方法。一种聚氯乙烯的制备方法，包括：将氯乙烯单体、分散剂、引发剂、pH值调整剂和溶剂按质量比为：100：(0.045-0.12)：(0.05-0.14)：(0.05-0.1)：(120-150)混合后进行聚合反应；当聚合反应的压力降达到0.05-0.15MPa时，加入终止剂，固液分离，得到聚氯乙烯和母液。优选的是，所述的聚氯乙烯的制备方法中，终止剂加入的量为氯乙烯单体质量的0.05％-0.14％。优选的是，所述的聚氯乙烯的制备方法中，所述溶剂为去离子水。优选的是，所述的聚氯乙烯的制备方法中，还包括将母液与去离子水混合形成的混合液循环至聚合反应作为溶剂的步骤。优选的是，所述的聚氯乙烯的制备方法中，所述混合液中，母液体积为混合液体积的1/2-2/3。优选的是，所述的聚氯乙烯的制备方法中，聚合反应的压力为0.4-1.2MPa。；聚合反应的温度为35℃-70℃。优选的是，所述的聚氯乙烯的制备方法中，所述引发剂包括过氧化二碳酸二(2-乙基己基)酯和/或过氧化新癸酸异丙苯酯；所述pH值调整剂为碳酸氢铵或氨水。优选的是，所述的聚氯乙烯的制备方法中，所述终止剂包括丙酮缩氨基硫脲、双酚A和二乙基羟胺中的一种或几种。优选的是，所述的聚氯乙烯的制备方法中，所述分散剂包括聚乙烯醇和/或羟丙基甲基纤维素。优选的是，所述的聚氯乙烯的制备方法中，所述分散剂由醇解度为72％或78％的聚乙烯醇、醇解度为40-55％的聚乙烯醇以及羟丙基甲基纤维素以质量比为(8-12)：(1-2)：(4-8)复配形成；或所述分散剂由醇解度为72％的聚乙烯醇、醇解度为78％的聚乙烯醇、醇解度为40％-55％的聚乙烯醇以及羟丙基甲基纤维素以质量比为(8-12)：(4-8)：(1-2)：(1-2)复配形成；或所述分散剂由醇解度为72％的聚乙烯醇、醇解度为78％的聚乙烯醇以及醇解度为40％-55％的聚乙烯醇(12-17)：(1-5)：(1-2)复配形成。本专利技术技术方案，具有如下优点：本专利技术提供了一种聚氯乙烯的制备方法，采用特定配比的氯乙烯单体、分散剂、引发剂、pH值调整剂和溶剂，以及控制终止剂加入到聚合反应的时机，一方面，使聚合单体充分沿主链聚合，减少支链的产生，有效的保证了氯乙烯产品的质量，防止了产品中“鱼眼”高、老化白度低等现象出现；另一方面，有效的控制了分散剂、引发剂和终止剂在母液中的残存量，经检测，母液中的COD含量仅为150mg/L,BOD含量仅为80mg/L，可以直接循环参与聚合反应。本专利技术公开的聚氯乙烯制备方法，在保证了聚氯乙烯高品质的同时，极大的降低了母液中的有机残存物的含量，使母液可以直接循环使用，无需额外添加净化设备和药剂，不仅节约了生产的成本，而且对环境优化无污染。具体实施方式下面将对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。为了便于比较，实施例1-8以及对比例中的氯乙烯采用以下方法制备，但是本专利技术中的氯乙烯并不限于下述制备方法制得。氯乙烯制备方法，包括：将电石与水在发生器内反应生成粗乙炔气，粗乙炔气经过浓硫酸或次氯酸钠氧化，去除粗乙炔气中的磷化氢、硫化氢等杂质，精制得到纯度为99％以上的精乙炔气；精乙炔气与氯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚氯乙烯的制备方法，包括：将氯乙烯单体、分散剂、引发剂、pH值调整剂和溶剂按质量比为：100：(0.045‑0.12)：(0.05‑0.14)：(0.05‑0.1)：(120‑150)混合后进行聚合反应；当聚合反应的压力降达到0.05‑0.15MPa时，加入终止剂，固液分离，得到聚氯乙烯和母液。

【技术特征摘要】
1.一种聚氯乙烯的制备方法，包括：将氯乙烯单体、分散剂、引发剂、pH值调整剂和溶剂按质量比为：100：(0.045-0.12)：(0.05-0.14)：(0.05-0.1)：(120-150)混合后进行聚合反应；当聚合反应的压力降达到0.05-0.15MPa时，加入终止剂，固液分离，得到聚氯乙烯和母液。2.根据权利要求1所述的聚氯乙烯的制备方法，其特征在于，终止剂加入的量为氯乙烯单体质量的0.05％-0.14％。3.根据权利要求1或2所述的聚氯乙烯的制备方法，其特征在于，所述溶剂为去离子水。4.根据权利要求1-3任一所述的聚氯乙烯的制备方法，其特征在于，还包括将母液与去离子水混合形成的混合液循环至聚合反应作为溶剂的步骤。5.根据权利要求4所述的聚氯乙烯的制备方法，其特征在于，所述混合液中，母液体积为混合液体积的1/2-2/3。6.根据权利要求5所述的聚氯乙烯的制备方法，其特征在于，聚合反应的压力为0.4-1.2MPa；聚合反应的温度为35℃-70℃。7.根据权利要求1-6任一所述的聚氯乙烯的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晋文，令狐亚九，王记才，
申请(专利权)人：山西阿科达化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山西,14