一种氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂及其连续性生产方法技术

本发明专利技术公开了一种氯乙烯

【技术实现步骤摘要】
一种氯乙烯
‑
醋酸乙烯共聚树脂及其连续性生产方法


[0001]本专利技术涉及一种氯乙烯
‑
醋酸乙烯共聚树脂及其连续性生产方法，属于化工生产领域悬浮法聚合反应，连续加料应用技术
。

技术介绍

[0002]氯乙烯
‑
醋酸乙烯
(VCM
‑
VAc)
共聚物是最早工业化的氯乙烯类共聚树脂，
1929
年由德国和美国最早开发生产
。
氯乙烯
‑
醋酸乙烯共聚树脂常用的制备方法有悬浮聚合
、
乳液聚合
、
溶液聚合和微悬浮聚合4种，其中悬浮聚合是最主要的生产方法
。
我国在上个世纪六
、
七十年代才开始研究氯乙烯
‑
醋酸乙烯共聚树脂
。
陆续有上海氯碱天原化工厂
、
北京化工二厂
、
南通树脂厂
、
无锡洪汇新材料科技公司等单位生产氯乙烯
‑
醋酸乙烯共聚树脂
。
但是国内生产的氯乙烯
‑
醋酸乙烯树脂在溶解性
、
粘结性
、
颗粒形态
、
溶液粘度稳定性等方面与国外的产品存在较大的差距，综合性能上还有待提高，主要满足于低端市场，而涂料
、
油墨等高端市场一直依赖于进口
。
[0003]为了改善国内生产的氯乙烯
>‑
醋酸乙烯品质，国内的很多学者针对氯乙烯
‑
醋酸乙烯共聚树脂的制备工艺展开了大量的研究并取得了一定的成效，比如采用复合引发剂体系以解决共聚反应后期出现的“翘尾”现象，采用复合分散剂体系以改善氯乙烯
‑
醋酸乙烯共聚树脂的规整度
、
粒度；采用
VCM
分次补加的过程以提高氯乙烯
‑
醋酸乙烯共聚树脂的综合性能；采用微正压汽提的方式改善氯乙烯
‑
醋酸乙烯树脂浆料粘塔的现象等
。
上述改进方法获得氯乙烯
‑
醋酸乙烯共聚树脂的工艺流程大体相同，基本都是按照以下步骤制备：
[0004]将氯乙烯
、
醋酸乙烯
、
引发剂
、
去离子水
、
缓冲剂
、
助剂
、
分散剂按一定比例加入聚合釜，升温至反应温度，正常反应一段时间后，待釜压力下降
0.05MPa
，补加氯乙烯单体，当聚合釜压力下降到
0.5MPa
时，加终止剂终止反应，出料
。
浆料经汽提处理和离心机脱水后，经螺旋输送机送入气流干燥塔，经旋风干燥塔干燥后的树脂经分筛入成品料仓，称重包装入库
。
[0005]目前悬浮法生产氯乙烯共聚树脂的方法是在氯乙烯共聚树脂生产过程中采用一次投料或分段补加单体，恒温控制聚合温度的生产方法
。
这种方法存在的缺点是，用这种方法生产的树脂的转化率不高，分子量分布过宽，共聚单体在共聚树脂中分布不匀，影响了产品的质量，力学强度，流动性，透明性能，溶解性能
。
调整树脂生产中的投料工艺和控制工艺，对树脂的质量有很大的提高，因此需要改进生产工艺，生产出综合性能好的树脂，以便满足更多应用领域的需求
。
[0006]CN102417556B
公开了一种采用乳液聚合制备氯乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚糊树脂的方法，包括如下步骤：将复合乳化剂
、
引发剂
、
脱盐水
、pH
调节剂
、
一代种子
、
二代种子
、
氯乙烯和醋酸乙烯酯单体，在无氧密闭条件下，聚合反应，制得氯乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物乳液；一代种子为聚氯乙烯乳液，乳液粒径
100
～
200nm
，重量固含量为
25
～
50
％；二代种子为聚氯乙烯乳液，乳液粒径
700
～
1000nm
，重量固含量为
25
～
50
％
。
此工艺操作较为复杂且采用助剂种类较多
。
[0007]CN103254343A
公开了一种化学组成均匀的氯乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚糊树脂的制法，其重量份数比例为：氯乙烯单体
100
份，醋酸乙烯酯单体
10.0
～
20.0
份，一代种子
1.0
～
5.0
份，二代种子
0.5
～
3.0
份，复合乳化剂
0.70
～
1.80
份，引发剂
0.250
～
0.330
份，脱盐水
120
～
190
份，
pH
调节剂
0.1
～
0.5
份
。
此工艺操作同样较为复杂且采用助剂种类较多
。
[0008]中国专利
02136103.7
公开了一种氯乙烯
‑
醋酸乙烯共聚掺混树脂的制备方法，将氯乙烯
、
醋酸乙烯酯
、
引发剂
、
整粒剂
、pH
稳定剂
、
分散剂
、
助分散剂和水加入聚合釜中，在
40
～
70C
的温度下，反应3～8小时，加入终止剂，即可获得氯乙烯
‑
醋酸乙烯共聚掺混树脂的水悬浮液，然后采用常规的方法纯化，脱除未反应完的将氯乙烯单体和醋酸乙烯酯单体，离心脱水干燥，即获得成品
。CN102417556B
公开了一种采用乳液聚合制备氯乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚糊树脂的方法，包括如下步骤：将复合乳化剂
、
引发剂
、
脱盐水
、pH
调节剂
、
一代种子
、
二代种子
、
氯乙烯和醋酸乙烯酯单体，在无氧密闭条件下，聚合反应，制得氯乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物乳液；一代种子为聚氯乙烯乳液，乳液粒径
100
～
200nm
，重量固含量为
25
～
50
％；二代种子为聚氯乙烯乳液，乳液粒径
700
～
1000nm
，重量固含量为
25
～
50
％
。
本专利技术在聚合体系中加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种氯乙烯
‑
醋酸乙烯共聚树脂，其特征在于包括以下重量份数的组分：氯乙烯单体：
80
‑
90
份，醋酸乙烯：
10
‑
20
份，分散剂：
0.08
‑
0.28
份，引发剂：
0.1
‑
0.2
份，去离子热水：
120
‑
200
份，终止剂：
0.01
‑
0.1
份
。2.
根据权利要求1所述的一种氯乙烯
‑
醋酸乙烯共聚树脂，其特征在于去离子热水温度为
57
～
70℃。3.
根据权利要求1所述的一种氯乙烯
‑
醋酸乙烯共聚树脂，其特征在于分散剂为聚乙烯醇与羟丙基甲基纤维素按照重量比
1:4
‑
4:1
组成的复合分散剂
。4.
根据权利要求1所述的一种氯乙烯
‑
醋酸乙烯共聚树脂，其特征在于所述的引发剂为高效油溶性引发剂，其技术指标为：
50
～
70℃
时其半衰期为
0.01
～
1h
，活性氧含量为3‑
20
％，引发剂由一种或一种以上高效引发剂复配组成；引发剂配制浓度为
0.1
‑
10
％
。5.
根据权利要求1所述的一种氯乙烯
‑
醋酸乙烯共聚树脂，其特征在于还包括稳定剂
、
抗氧剂
、PH
调节剂等中的一种或一种以上
。6.
一种利用如权利要求1‑5任一权利要求所述的氯乙烯
‑
醋酸乙烯共聚树脂的连续性生产方法，其特征在于包括：准备工序和出料工序，准备工序后依次设有投料工序和连续聚合反应工序，出料工序位于连续聚合反应工序之后；准备工序将生产设备准备满足使用条件后，投料工序将原料按权利要求1的配方及比例投料，连续聚合反应工序严格控制各级聚合釜填充量及流量，当树脂转化率达到
75
％～
85
％时，物料进入出料工序，当物料进入出料釜后，需开搅拌并滴加消泡剂和终止剂后出料；还包括一聚合釜，聚合釜下端的出口与管式反应装置的入口相连通，聚合釜上端的入口与管式反应装置的出口相连通，上述的聚合釜和外循环反应装置构成一个聚合反应单元，至少二个上述的聚合反应单元为串联连接形成连续聚合反应工序，上述聚合反应单元的串联连接是指前一个聚合反应单元的出料口与后一个聚合反应单元的聚合釜的进料口相连
。7.
根据权利要求6所述的氯乙烯
‑
醋酸乙烯共聚树脂的连续性生产方法，其特征在于外循环反应装置包括：循环动力装置
、
计量装置
、
管式反应装置和温控装置，管式反应装置位于温控装置中，管式反应装置上设有用于与聚合釜下端的出口相连的入口
、
与聚合釜上端的入口相连的出口，管式反应装置的入口端通过管路与计量装置和循环动力装置相连通，管式反应装置的入口端设有出料口和阀门
。8.
根据权利要求7所述的氯乙烯
‑
醋酸乙烯共聚树脂的连续性生产方法，其特征在于所述的管式反应装置是由管式反应器
、
螺旋喷嘴组成，螺旋喷嘴位于管式反应器之内且靠近入口端处，管式反应装置为一根或若干根管式反应器通过弯管相互串联而成
。9.
根据权利要求7所述的氯乙烯
‑
醋酸乙烯共聚树脂的连续性生产方法，其特征在于所述的管式反应装置是由管式反应器
、
螺旋喷嘴
、
二根总反应管和反应器切换阀及阀门控制件组成，螺旋喷嘴位于管式反应器之内且靠近入口端处，至少二根管式反应器以相互并联的形式设置于二根总反应管之间形成梯子状，反应器切换阀设于每组并联的反应管的入口和出口，每组并联的反应管的入口和出口分别与二根总反应管相连通
。
10.
根据权利要求7所述的氯乙烯
‑
醋酸乙烯共聚树脂的连续性生产方法，其特征在于所述的管式反应装置是由管式反应器
、
螺旋喷嘴
、
二根总反应管和反应器切换阀及阀门控制件组成，螺旋喷嘴位于管式反应器之内且靠近入口端处，至少二根管式反应器通过弯管串联形成一组管式反应器，至少二组上述的管式反应器以相互并联的形式设置于二根总反应管之间且与总反应管相连通，反应器切换阀设于每组并联的反应管的入口和出口，每组并联的反应管的入口和出口分别与二根总反应管相连通
。11.
根据权利要求8至
10
任一权利要求所述的氯乙烯
‑
醋酸乙烯共聚树脂的连续性生产方法，其特征在于管式反应器为耐压1～
10MPa、
内壁镜面抛光的
316
不锈钢管或者不锈钢螺纹管或者不锈钢翅片管，管式反应装置的入口端
、
出口端分别设有冲洗口
、
取样口和阀门，反应器切换阀及阀门控制件为电磁阀和
PLC
控制柜
。12.
根据权利要求
11
所述的氯乙烯
‑
醋酸乙烯共聚树脂的连续性生产方法，其特征在于管式反应器的有效传热面积为1～
100m2，管式反应器的直径为
10
～
100mm。13.
根据权利要求
12
所述的氯乙烯
‑
醋酸乙烯共聚树脂的连续性生产方法，其特征在于用于连接管式反应器的弯管的曲率半径为管式反应器半径的2～6倍
。14.
根据权利要求
13
所述的氯乙烯
‑
醋酸乙烯共聚树脂的连续性生产方法，其特征在于循环动力装置和计量装置依次位于管式反应装置的入口端的管路上，循环动力装置为浆料循环泵或者离心泵或者高剪切乳化泵，计量装置为质量流量计
。15.
根据权利要求
14
所述的氯乙烯
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：黄东，王寿元，孙玉军，王志荣，王明亮，熊磊，刘天鹤，赵莉，万亚格，张俊贵，
申请(专利权)人：新疆天业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：