聚氯乙烯及其制造方法技术

本发明专利技术有关于一种聚氯乙烯及其制造方法。此制造方法包含预聚合反应及主聚合反应。预聚合反应所生成的预聚合粒子与主聚合反应所生成的主聚合粒子彼此粘结，以形成聚氯乙烯颗粒。于预聚合反应及/或主聚合反应所添加的具有特定的亲水亲油平衡值的表面改质剂有助于预聚合粒子与主聚合粒子的粘结，而降低聚氯乙烯颗粒表面粗糙度，从而降低聚氯乙烯颗粒之间摩擦所产生的细粉量，并在不改变聚氯乙烯颗粒的吸油量的情况下，提高其假比重。提高其假比重。提高其假比重。

【技术实现步骤摘要】
聚氯乙烯及其制造方法


[0001]本专利技术有关于一种聚氯乙烯及其制造方法，且特别是有关于一种具有低细粉量及高假比重的聚氯乙烯及其制造方法。

技术介绍

[0002]聚氯乙烯的制造方法可包含悬浮聚合法、乳化聚合法及本体聚合法(bulkpolymerization)，其中本体聚合法所制造的聚氯乙烯颗粒的表面没有皮膜，故于聚合反应搅拌及输送过程中，聚氯乙烯颗粒间会彼此摩擦，甚至碎裂，而产生细粉，并且降低此些颗粒的假比重。
[0003]细粉量过高时，细粉易飘散于工作环境中，而污染环境，且恐被吸入人体，而产生健康问题。此外，加工工艺需加热聚氯乙烯颗粒，以使其成熔融状态。当聚氯乙烯颗粒掺杂有过多细粉时，由于细粉的尺寸较小，故容易焦化变黑，而于聚氯乙烯成品的外观呈现黑点，进而影响美观。
[0004]现有改善方法将涂布剂(例如：羟基醇)涂布于聚氯乙烯颗粒表面，以改善聚氯乙烯颗粒间的摩擦。然而，涂布剂会降低此些粒子的流动性，而减慢生产速度，故降低产量。
[0005]另一种改善方法于本体聚合的主聚合反应达到30％至70％的反应率时，补充单体至反应溶液中，以增加聚氯乙烯颗粒之间的间距，进而减少颗粒因摩擦所产生的细粉量。然而，此方法用于工业生产时，于主聚合反应中，反应器产生高压，而使单体无法加入反应器中。因此，此些方法均无法应用于大量生产的工艺。
[0006]有鉴于此，亟需发展一种新的聚氯乙烯的制造方法，以改善上述聚氯乙烯的制造方法的缺点。

技术实现思路

[0007]有鉴于上述的问题，本专利技术的一态样是在提供一种聚氯乙烯的制造方法。此制造方法利用具有特定的亲水亲油平衡值的表面改质剂促进聚氯乙烯颗粒表面的粒子粘结，以降低此些颗粒表面的粗糙度，故降低颗粒之间摩擦所产生的细粉量，并在不改变吸油量的情况下，提高聚氯乙烯颗粒的假比重。
[0008]本专利技术的另一态样是在提供一种聚氯乙烯。此聚氯乙烯利用前述的制造方法所制造，故具有低细粉量及高假比重。
[0009]根据本专利技术的一态样，提出一种聚氯乙烯的制造方法。于制造方法中，对第一氯乙烯单体及第一起始剂进行预聚合反应，以获得预聚物，其中预聚物的反应率为8％至12％。于进行预聚合反应后，加入第二氯乙烯单体及第二起始剂于预聚物，进行主聚合反应，以获得聚氯乙烯。添加表面改质剂于预聚合反应及/或主聚合反应，表面改质剂的亲水亲油平衡值为大于15.5。基于第一氯乙烯单体及第二氯乙烯单体的重量总和为100重量百分比，表面改质剂的重量为 0.00003重量百分比至0.003重量百分比。
[0010]依据本专利技术的一实施例，第一氯乙烯单体及第二氯乙烯单体的重量比值为 2至3。
[0011]依据本专利技术的另一实施例，基于第一氯乙烯单体及第二氯乙烯单体的重量总和为100重量百分比，第一起始剂及第二起始剂的重量总和为0.05重量百分比至0.50重量百分比。
[0012]依据本专利技术的再一实施例，表面改质剂为非离子型化合物。
[0013]依据本专利技术的又一实施例，表面改质剂具有如下式(I)所示的结构：
[0014][0015]于式(I)中，R代表碳数为9至17的饱和或不饱和的直链烃基，W、X、Y 与Z均代表正整数，且四者的总和为18至22。
[0016]依据本专利技术的又一实施例，R代表碳数为11或15的饱和直链烃基。
[0017]依据本专利技术的又一实施例，预聚合反应及主聚合反应均不使用水。
[0018]依据本专利技术的又一实施例，聚氯乙烯的反应率为70％至90％。
[0019]根据本专利技术的一态样，提出一种聚氯乙烯。此聚氯乙烯利用前述的制造方法所制得，其中聚氯乙烯的细粉量不大于2.2％。
[0020]依据本专利技术的又一实施例，聚氯乙烯的假比重不小于0.6g/cm3。
[0021]应用本专利技术的聚氯乙烯及其制造方法，其中预聚合反应所生成的预聚合粒子与主聚合反应所生成的主聚合粒子彼此粘结而形成聚氯乙烯颗粒。于预聚合反应及/或主聚合反应所添加的表面改质剂具有特定的亲水亲油平衡值，而可助于预聚合粒子与主聚合粒子的粘结，以降低聚氯乙烯颗粒表面粗糙度，故降低颗粒的细粉量，并在不改变聚氯乙烯颗粒的吸油量的情况下，提高其假比重。
附图说明
[0022]为了对本专利技术的实施例及其优点有更完整的理解，现请参照以下的说明并配合相应的附图。必须强调的是，各种特征并非依比例描绘且仅系为了图解目的。相关附图内容说明如下：
[0023]图1为绘示根据本专利技术的一实施例的聚氯乙烯的制造方法的流程图。
[0024]图2A及图2B为分别绘示根据本专利技术的实施例1的聚氯乙烯颗粒的表面及截面的影像。
[0025]图3A及图3B为分别绘示根据本专利技术的比较例1的聚氯乙烯颗粒的表面及截面的影像。
具体实施方式
[0026]以下仔细讨论本专利技术实施例的制造和使用。然而，可以理解的是，实施例提供许多可应用的专利技术概念，其可实施于各式各样的特定内容中。所讨论的特定实施例仅供说明，并非用以限定本专利技术的范围。
[0027]本专利技术的聚氯乙烯的制造方法包含预聚合反应及主聚合反应。于预聚合反应中，聚合形成的聚氯乙烯从氯乙烯中析出。初始析出的聚氯乙烯形成核子 (nuclear)，后续析出的聚氯乙烯继续于核子上堆积，而形成预聚合粒子(即具有 8％至12％的反应率的预聚物的粒子)。预聚合粒子彼此以不规则的方式粘结，故形成松散且具有孔隙的结构(以下简称孔隙结构)，未反应的氯乙烯单体会残留于此孔隙结构内，而被包覆于其中。此外，由于表面改质剂具有大于15.5的亲水亲油平衡值(hydrophile
‑
lipophile balance number，HLB)，所以高亲水性的表面改质剂不溶于氯乙烯单体，加以孔隙结构内的氯乙烯的排斥，所以表面改质剂容易存在于孔隙结构的外表面。
[0028]于主聚合反应中，新添加的氯乙烯单体及起始剂会进入孔隙结构内部或于外部进行聚合反应。由于表面改质剂存在于孔隙结构的外表面，所以表面改质剂帮助新生成的聚氯乙烯的粒子(以下称为主聚合粒子)继续于孔隙结构的外表面上堆积(或称主聚合粒子粘结于孔隙结构的外表面上)。据此，孔隙结构的外表面堆积较密的主聚合粒子，进而提高孔隙结构的表面光滑度(即降低粗糙度)。
[0029]于主聚合反应中，主聚合粒子不易堆积于孔隙结构内部的表面上，所以孔隙结构内部仍具有许多孔隙未被主聚合粒子填满。经主聚合反应所产生的主聚合粒子堆积后，此孔隙结构即成为聚氯乙烯颗粒。换句话说，当许多主聚合粒子紧密堆积于孔隙结构的外表面时，可提高聚氯乙烯颗粒的表面光滑度，且孔隙结构内部存有许多孔隙，故由孔隙结构所形成的聚氯乙烯颗粒的内部也存有许多孔隙。
[0030]申言之，表面改质剂可降低聚氯乙烯颗粒的表面粗糙度，从而降低颗粒之间摩擦所产生的细粉量。此外，由于聚氯乙烯颗粒的内部存有许多孔隙且聚氯乙烯颗粒的表面由堆积紧密的主聚合粒子所形成，故表面改质剂可在不改变聚氯乙烯颗粒的吸油量的情况下，提高其假本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚氯乙烯的制造方法，其特征在于，该制造方法包含：对第一氯乙烯单体及第一起始剂进行预聚合反应，以获得预聚物，其中该预聚物的反应率为8％至12％；以及于进行该预聚合反应后，加入第二氯乙烯单体及第二起始剂于该预聚物，进行主聚合反应，以获得该聚氯乙烯；其中添加表面改质剂于该预聚合反应及/或该主聚合反应，该表面改质剂的亲水亲油平衡值为大于15.5，且基于该第一氯乙烯单体及该第二氯乙烯单体的重量总和为100重量百分比，该表面改质剂的重量为0.00003重量百分比至0.003重量百分比。2.根据权利要求1所述的聚氯乙烯的制造方法，其特征在于，该第一氯乙烯单体及该第二氯乙烯单体的重量比值为2至3。3.根据权利要求1所述的聚氯乙烯的制造方法，其特征在于，基于该第一氯乙烯单体及该第二氯乙烯单体的重量总和为100重量百分比，该第一起始剂及该第二起始剂的重量总和为0.05重量百分比至0.50重量百分比。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆瑞男，王云村，赖亲民，陈玉振，黄雅琴，陈骏腾，颜旭志，洪万墩，郑明煌，
申请(专利权)人：台湾塑胶工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：