专利名称：氯醚树脂的制备方法
技术领域：
本发明涉及高分子材料的聚合工艺，尤其是由氯乙烯和乙烯基异丁基醚共聚制备氯醚树脂的方法。
由于氯醚树脂分子链上脂肪链较长，该树脂的溶解性及与其它树脂的相容性很好，芳烃、酯类、酮类、乙二醇醚乙酸酯等都是其良溶剂，脂肪烃和醇类可作稀释剂，与氯乙烯聚合物、丙烯酸酯类树脂、顺丁烯二酸酐树脂、石油树脂、改性醇酸树脂、天然树脂及煤油沥青等相容。
氯醚树脂可以广泛应用于户外钢结构、混凝土工程、船舶、集装箱等领域的防腐。氯醚树脂可以用来制造高质量油墨。氯醚树脂的分子结构式如下
氯醚树脂与各类金属底材均有优异的附着力，有与其它含氯聚合物防腐涂料的相同的性质，溶解性好，因此有比氯化橡胶更好的效果和应用范围。
尽管氯化橡胶具有一定的应用范围和较好的应用效果，但其涂层中使用大量的增韧剂，在户外阳光下，随着增韧剂的迁移，涂层逐渐粉化散落；更为重要的是目前氯化橡胶的生产工艺中尚需要使用大量的四氯化碳溶剂，根据国际公约的约定和应该承担的环境责任，必须在2004年禁止四氯化碳生产氯化橡胶，我国已经禁止进口四氯化碳并限制四氯化碳的生产。其它非四氯化碳工艺线路生产氯化橡胶仍难以维持原四氯化碳法生产的氯化橡胶的品质，因而开发氯醚树脂这类防腐性能更为优良的产品，有着重要的意义和十分的必要性。
现有的氯醚树脂以氯乙烯(VCM)和乙烯基异丁基醚(VBM)的共聚，但配方和工艺条件仍有改进的余地，从而得到质量和产率更好的树脂。
本发明配方的组成成分如下氯乙烯(VCM)65-98％、乙烯基异丁基醚(VBM) 2-35％上述配方优选氯乙烯(VCM)65-75％、乙烯基异丁基醚(VBM)25-35％。
第三单体上述单体总重量的0.03-5％的不饱和有机酸如丙烯酸、马来酸酐等。
另外在聚合中添加分散剂、乳化剂(表面活性剂)，即在分散、乳化剂存在的条件下聚合分散剂如高聚物类分散剂羟基类纤维素如羟丙基纤维素、聚烯烃类吡咯烷酮如聚乙烯吡咯烷酮，其用量占单体总重量的0.05～5％表面活性剂有阴离子类烷基醇硫酸盐类，烷基磺酸盐类等。R、X分别表示烷基和金属，烷基为碳8-18烷烃基，金属为碱金属或铵离子中选择。
还可以是烷基萘磺酸盐。烷基为碳2-6的烷烃基。
也有采用非离子类表面活性剂聚氯乙烯醚类、脂肪酸脂类。
阴离子和非离子表面活性剂的用量往往为单体总重量的0.01～8％。如上所述，分散、乳化剂为单体总重量的0.1～13％。
烷基酚聚氧乙烯醚，烷基是碳原子为4-14的烷烃基。
高级醇聚氧乙烯醚烷基是碳原子为7-18的烷烃基。
高级醇R-OH，R是碳原子为12-18的烷烃基或烯烃基。
失水山梨醇脂肪酸酯类如Span-20、Span-40、Span-60、Span-80等。
聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯类如Tween-20、Tween-40、Tween-60、Tween-80等。
上述分散剂和表面活性剂可以为单一的或复合配合使用。
其工艺条件是水为介质，在水中聚合，水的重量为上述单体总重量的1-5倍，投入分散保护剂、引发剂等，温度40-80℃，聚合时不断搅拌，聚合反应时间3-10小时，引发剂常用的是过氧化物引发剂或偶氮化合物引发剂过氧化二苯甲酰，偶氮二异丁腈等。氯乙烯单体可以一次投入或分次投入。例如分成4批分批加入。
本发明产品氯含量44±2％，表观密度g/cm30.42～0.55粘度mpa·s 牌号MP15 15±3MP25 25±4MP35 35±5MP45 45±8MP65 65±10K值 约35溶解性能溶解于芳烃、芳香性氯代烃、酯类、酮类、乙二醇醚、醋酸酯。
本发明的配方和工艺条件得到优化，聚合转化率控制在80％左右。聚合物经脱除残留单体，洗涤后脱水干燥，聚合总收率能达到95％以上。
本发明反应条件易于控制，聚合收率高，树脂质量好。树脂具有良好的耐水性和耐化学性，与各种金属底材均有优异的附着力，具有其它含氯聚合物涂料的优异性质，优于氯化橡胶。
具体实施例方式
1、氯乙烯(VCM)70g、乙烯基异丁基醚(VBM)30g、去离子水200g、羟丙基纤维素0.25g、聚乙烯醇0.25g、引发剂0.5g、温度70℃、反应时间10小时。
得粘度25Mpa，s的树脂，粘度的测量树脂浓度为20％的甲苯溶液，23℃时的粘度，用旋转粘度计测得。
2、氯乙烯(VCM)80g、乙烯基异丁醚(VBM)20g、去离子水200g、羟丙基纤维素0.1g、聚乙烯醇0.1g、引发剂0.5g、辛基醇聚氧乙烯醚0.2g、十二烷基醇硫酸钠0.1g、Span-20 0.1g、十六醇0.2g、聚合温度65℃、反应时间6-8小时。
得粘度45Mpa，s的树脂(方法同上)3、氯乙烯(VCM)75g、乙烯基异丁醚(VBM)25g、去离子水250g、马来酸酐2.5g、羟丙基纤维素0.13g、聚乙烯醇0.15g、引发剂1.0g、十二烷基磺酸钠0.1g、OP-100.2g、聚合温度68℃、反应时间5-8小时。
得粘度35Mpa，s的树脂(方法同上)4、氯乙烯(VCM)65g、乙烯基异丁醚(VBM)35g、去离子水200g、羟丙基纤维素0.5g、引发剂1.5g、辛基醇聚氧乙烯醚0.6g、十二烷基醇硫酸钠0.3g、聚合温度72℃、反应时间8-10小时。
得粘度16Mpa，s的树脂(方法同上)5、氯乙烯(VCM)82g、乙烯基异丁醚(VBM)18g、马来酸酐0.25g、去离子水200g、引发剂0.5g、辛基醇聚氧乙烯醚0.2g、十二烷基醇硫酸钠2g、Span-20 0.5g、Tween-201g、聚合温度61℃、反应时间5-8小时。
得粘度65Mpa，s的树脂(方法同上)
6、氯乙烯(VCM)120g、乙烯基异丁醚(VBM)10g、去离子水250g、丙烯酸3g、羟丙基纤维素0.1g、引发剂0.5g、辛基醇聚氧乙烯醚0.2g、十二烷基醇硫酸钠0.1g、Span-20 0.1g、聚合温度65℃、反应时间8小时。
得粘度45Mpa，s的树脂(方法同上)7、氯乙烯(VCM)130g、乙烯基异丁醚(VBM)7g、去离子水300g、丙烯酸1g、聚乙烯醇0.1g、引发剂0.5g、十二烷基醇硫酸钠0.3g、Tween-40、0.1g、十六醇0.2g、聚合温度65℃、反应时间10小时。
得粘度45Mpa，s的树脂(方法同上)8、氯乙烯(VCM)100g、乙烯基异丁醚(VBM)25g、去离子水200g、丙烯酸0.05g、聚乙烯醇2g、引发剂0.5g、Span-20 0.1g、聚合温度80℃、反应时间4小时。
9、氯乙烯(VCM)80g、乙烯基异丁醚(VBM)30g、去离子水200g、羟丙基纤维素0.1g、丙烯酸0.5g、聚乙烯醇0.1g、引发剂0.5g、辛基酚聚氧乙烯醚0.2g、十二烷基醇硫酸钠0.1g、Span-20 0.1g、十六醇0.2g、聚合温度65℃、反应时间3-5小时。
10、氯乙烯(VCM)80g、乙烯基异丁醚(VBM)20g、去离子水200g、羟丙基纤维素0.1g、丙烯酸5g、聚乙烯醇0.5g、引发剂0.5g、辛基酚聚氧乙烯醚0.2g、十二烷基醇硫酸钠0.1g、Span-40 0.1g、聚合温度60℃、反应时间10小时。
11、氯乙烯(VCM)80g、乙烯基异丁醚(VBM)20g、马来酸酐5g、去离子水200g、聚乙烯吡咯烷酮0.5g、引发剂0.5g、辛基酚聚氧乙烯醚0.5g、十二烷基醇硫酸钠0.1g、Span-20 0.1g、十六醇0.5g、聚合温度70℃、反应时间8小时。
12、氯乙烯(VCM)100g、乙烯基异丁醚(VBM)20g、去离子水350g、马来酸酐2g、聚乙烯吡咯烷酮0.1g、引发剂0.5g、十二烷基醇硫酸钠0.1g、Span-20 0.1g、十六醇0.2g、聚合温度65℃、反应时间5-7小时。
上述反应的聚合转化率控制在65-78％左右。聚合物经脱除残留单体，洗涤后脱水干燥，聚合总收率能达到95％以上。
实施例7、8、12中，氯乙烯单体分次投入，分成4批分批加入。分次投入，工艺控制更容易。
权利要求
1.一种氯醚树脂的制备方法，其特征是其配方的组成成分如下氯乙烯(VCM)65-98％、乙烯基异丁基醚(VBM)2-35％，第三单体为丙烯酸、马来酸酐等不饱和有机酸，第三单体的重量为上述单体总重量的0.03-5％，在水中聚合，水的重量为上述单体总重量的1-5倍，投入分散剂、乳化剂、引发剂等，聚合温度40-80℃，聚合时不断搅拌，聚合反应时间3-10小时。
2.由权利要求1所述的氯醚树脂的制备方法，其特征是分散剂、乳化剂采用羟基纤维素如羟丙基纤维素类、聚乙烯吡咯烷酮等，烷基醇硫酸盐、烷基磺酸盐等阴离子类如烷基酚聚氧乙烯醚，高级醇聚氧乙烯醚、加入量是上述单体总重量的0.1-13％。
3.由权利要求1所述的氯醚树脂的制备方法，其特征是氯乙烯单体可以一次投入或分次投入。
4.由权利要求1所述的氯醚树脂的制备方法，其特征是引发剂常用为过氧化物引发剂或偶氮化合物引发剂过氧化二苯甲酰，偶氮二异丁腈等。
5.由权利要求1所述的氯醚树脂的制备方法，其特征是其配方优选氯乙烯(VCM)65-75％、乙烯基异丁基醚(VBM)25-35％。
全文摘要
一种氯醚树脂的制备方法，其配方的组成成分如下氯乙烯(VCM)65－98％、乙烯基异丁基醚(VBM)2－35％，第三单体为丙烯酸、马来酸酐等不饱和有机酸，第三单体的重量为上述单体总重量的0.03－5％，在水中聚合，水的重量为上述单体总重量的1－5倍，投入分散剂、乳化剂、引发剂等，聚合温度40－80℃，聚合时不断搅拌，聚合反应时间；3－10小时。本发明反应条件易于控制，聚合收率高，树脂质量好。
文档编号C08F2/12GK1401676SQ02138359
公开日2003年3月12日 申请日期2002年9月28日 优先权日2002年9月28日
发明者刘琳, 张志德 申请人:刘琳