专利名称：：烯丙氧基羟丙磺酸钠在pvc加工助剂中的应用的制作方法
技术领域：
：本发明属于PVC加工助剂领域，特别涉及一种反应型乳化剂在PVC加工助剂中的应用。
背景技术：
：随着加工助剂ACR市场竞争的加剧，生产企业都在加大力度优化配方，改进生产工艺，力求提高生产效率，降低生产成本。加工助剂ACR—般采用乳液聚合工艺，乳化剂一般采用不与单体反应的非反应型乳化剂。在ACR乳液聚合过程中，乳化剂的存在是绝不可少的，是生产加工助剂ACR高分子聚合物的必须原料之一，但是当中间体乳液经过喷雾干燥工艺制得粉末状成品之后，乳化剂在成品中反而成为了杂质，乳化剂的存在对加工助剂ACR而言，缺点有影响中间体ACR乳液的稳定性，影响加工助剂与PVC树脂之间的融合度，影响加工助剂对PVC的塑化效果，影响PVC挤出过程中沾壁性能，加重加工助剂ACR在喷雾塔内粘塔的严重程度，降低喷雾干燥速率，增加了工人清理喷雾塔的劳动强度。
发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种反应型乳化剂，该反应型乳化剂在PVC加工助剂ACR乳液聚合反应过程中可以与原料单体进行聚合反应。为实现上述目的，本发明提供烯丙氧基羟丙磺酸钠作为加工助剂ACR乳液聚合反应的乳化剂，其作为一种反应型乳化剂，在加工助剂ACR乳液聚合反应过程中能够与原料单体进行聚合反应。因烯丙氧基羟丙磺酸钠存在碳碳双键官能团，与加工助剂ACR的聚合单体反应，成为聚合物的一部分。本发明加工助剂ACR的生产过程为向反应釜内加入软水、一段乳化剂(烯丙氧基羟丙磺酸钠)、一段单体(甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯或者丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯)，封闭反应釜，升温，通氮气保护，当温度升高到75'C时加入引发剂(过硫酸钾或过硫酸铵)引发反应，反应开始后，温度升高，开启降温水控制反应温度在88'C以下，一段反应完毕后，温度下降到75'C时加入二段乳化剂、二段单体，启动二段反应。反应开始后，温度上升，开启降温水控制反应温度不超过85'C，反应完毕后降温得到ACR乳液。然后经喷雾干燥得到成品ACR粉末。上述反应过程基本同已有加工助剂ACR的生产，只是乳化剂采用的不同。一般混合单体由丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯组成，其重量比例为丙烯酸丁酯占95%-25%，丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯以任意比例混合占剩余的5%-75%。如果单体采用甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯，丙烯酸丁酯占95%-25%，甲基丙烯酸甲酯占剩余的5%-75%。聚合反应一般分二段进行，每段单体用量以及乳化剂用量各占50%。乳化剂(虽然该乳化剂参与聚合反应，但不作为聚合单体，仍视为乳化剂)一般为聚合单体总量的0.1~0.5%(wt)，引发剂一般为聚合单体总量的0.2~4%(wt)。采用本发明制备的加工助剂ACR作为PVC加工助剂，使用量与采用常规非反应型乳化剂制备的加工助剂ACR用量相同，以PVC的重量为100份计，添加3~5份。不影响PVC树脂的其它种类助剂的应用。PVC加工助剂ACR的生产，所使用的常规非反应型乳化剂以物理吸附的方式附着在乳胶粒表面，从而实现乳液体系的稳定性。这种常规乳化剂分子容易受外界环境的影响发生解吸，结果引起乳胶粒碰撞凝聚，造成产品报废。而采用反应型乳化剂比传统乳化剂有明显的优点，由于其具有聚合活性，其碳碳双键官能团能参与乳液聚合反应，除了起常规乳化剂的作用外，还可以以共价键的方式键合到聚合物粒子表面，成为聚合物的一部分，这样聚合结束后，乳化剂分子以更为稳定的共价键方式结合在乳胶粒表面上，所制备的加工助剂ACR乳液具有更好的稳定性。降低了加工助剂ACR在干燥过程中在喷雾塔内粘塔的程度，提高喷雾干燥速率，降低工人清理喷雾塔的劳动强度(由原来的每周清理三次降低到每周两次)。制得的加工助剂ACR与PVC树脂之间的融合度不受影响，可在一定程度上缩短PVC的塑化时间。具体实施例方式实施例一向反应釜内加入软水800kg、一段乳化剂烯丙氧基羟丙磺酸钠l.lkg、一段单体(丙烯酸乙酯220kg、甲基丙烯酸甲酯220kg和丙烯酸丁酯660kg)，封闭反应釜，升温，通氮气保护，当温度升高到75'C时加入引发剂(过硫酸钾或过硫酸铵8.8kg)引发反应，反应开始后，温度升高，开启降温水控制反应温度在88'C以下，一段反应完毕后，温度下降到75r时加入二段乳化剂烯丙氧基羟丙磺酸钠1.1kg、二段单体(丙烯酸乙酯220kg、甲基丙烯酸甲酯220kg和丙烯酸丁酯660kg)，启动二段反应。反应开始后，温度上升，开启降温水控制反应温度不超过85"C，反应完毕后降温，得到ACR乳液。然后经喷雾干燥得到成品加工助剂ACR粉末。实施例二向反应釜内加入软水800kg、一段乳化剂烯丙氧基羟丙磺酸钠3.3kg、一段单体(丙烯酸乙酯220kg、甲基丙烯酸甲酯220kg和丙烯酸丁酯660kg)，封闭反应釜，升温，通氮气保护，当温度升高到75'C时加入引发剂(过硫酸钾或过硫酸铵10kg)引发反应，反应开始后，温度升高，开启降温水控制反应温度在88'C以下，一段反应完毕后，温度下降到75'C时加入二段乳化剂烯丙氧基羟丙磺酸钠3.3kg、二段单体(丙烯酸乙酯220kg、甲基丙烯酸甲酯220kg和丙烯酸丁酯660kg)，启动二段反应。反应开始后，温度上升，开启降温水控制反应温度不超过85t:，反应完毕后降温，得到ACR乳液。然后经喷雾干燥得到成品加工助剂ACR粉末。实施例三向反应釜内加入软水800kg、一段乳化剂烯丙氧基羟丙磺酸钠5.5kg、一段单体(丙烯酸乙酯220kg、甲基丙烯酸甲酯220kg和丙烯酸丁酯660kg)，封闭反应釜，升温，通氮气保护，当温度升高到75'C时加入引发剂(过硫酸钾或过硫酸铵18kg)引发反应，反应开始后，温度升高，开启降温水控制反应温度在88'C以下，一段反应完毕后，温度下降到75。C时加入二段乳化剂烯丙氧基羟丙磺酸钠5.5kg、二段单体(丙烯酸乙酯220kg、甲基丙烯酸甲酯220kg和丙烯酸丁酯660kg)，启动二段反应。反应开始后，温度上升，开启降温水控制反应温度不超过85'C，反应完毕后降温，得到ACR乳液。然后经喷雾干燥得到成品加工助剂ACR粉末。实施例四向反应釜内加入软水800kg、一段乳化剂烯丙氧基羟丙磺酸钠5.5kg、一段单体(丙烯酸乙酯110kg、甲基丙烯酸甲酯550kg和丙烯酸丁酯440kg)，封闭反应釜，升温，通氮气保护，当温度升高到75"C时加入引发剂(过硫酸钾或过硫酸铵22kg)引发反应，反应开始后，温度升高，开启降温水控制反应温度在88'C以下，一段反应完毕后，温度下降到75。C时加入二段乳化剂烯丙氧基羟丙磺酸钠5.5kg、二段单体(丙烯酸乙酯110kg、甲基丙烯酸甲酯550kg和丙烯酸丁酯440kg)，启动二段反应。反应开始后，温度上升，开启降温水控制反应温度不超过85'C，反应完毕后降温，得到ACR乳液。然后经喷雾干燥得到成品加工助剂ACR粉末。实施例五向反应釜内加入软水800kg、一段乳化剂烯丙氧基羟丙磺酸钠3.3kg、一段单体(甲基丙烯酸甲酯550kg和丙烯酸丁酯550kg)，封闭反应釜，升温，通氮气保护，当温度升高到75'C时加入引发剂(过硫酸钾或过硫酸铵20kg)引发反应，反应开始后，温度升高，开启降温水控制反应温度在88'C以下，一段反应完毕后，温度下降到75'C时加入二段乳化剂烯丙氧基羟丙磺酸钠3.3kg、二段单体(甲基丙烯酸甲酯550kg和丙烯酸丁酯550kg)，启动二段反应。反应开始后，温度上升，开启降温水控制反应温度不超过85。C，反应完毕后降温，得到ACR乳液。然后经喷雾干燥得到成品加工助剂ACR粉末。聚氯乙烯树脂测试配方将上述实施例15制得的加工助剂ACR按下列所述配方配制聚氯乙烯料。聚氯乙烯100份实施例所得加工助剂ACR3份碳酸钙5份三盐基性硫酸铅3份二盐基性亚磷酸铅2份硬脂酸钙0.6份硬脂酸铅0.8份聚乙烯蜡0.15份硬脂酸0.1份二氧化钛4份称取每一种原料按照所述配方混合，使用高速搅拌机进行高速混合，温度升高到120。C时停止搅拌放料，平摊于冷却台上自然冷却降温，得到测试用聚氯乙烯混合料，测定其塑化时间。测试结果见下表l。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>注对比例为采用已有非反应型乳化剂(十二垸基硫酸钠)制得的加工助剂ACR配制的聚氯乙烯料。采用非反应型乳化剂(十二烷基硫酸钠)得到的ACR的技术指标和采用反应型乳化剂得到的ACR的技术指标，如下表2:<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表中数据可以看出新老工艺所得产品在物化指标方面基本没有差异。离心法测定加工助剂ACR乳液的稳定性试验将待测加工助剂ACR乳液，分别取100mL，放入离心机，加工助剂ACR乳液需要10000转/分高速离心20min,取出乳液，目视观察乳液状态，然后轻轻摇动，观察乳液流动性如下表3:<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>采用实施例1~5制得的加工助剂ACR乳液及对比例(采用已有非反应型乳化剂十二烷基硫酸钠制得的加工助剂ACR乳液)分别进行喷雾干燥试验。均以1吨乳液计喷雾干燥时间。见下表4:加工助剂ACR乳液喷雾干燥时间，分钟实施例一114实施例二106实施例兰97实施例四98实施例五105对比例13权利要求1、烯丙氧基羟丙磺酸钠作为PVC加工助剂ACR乳液聚合反应的乳化剂。全文摘要本发明提供烯丙氧基羟丙磺酸钠作为加工助剂ACR乳液聚合反应的乳化剂，其作为一种反应型乳化剂，在加工助剂ACR乳液聚合反应过程中能够与原料单体进行聚合反应。采用反应型乳化剂，由于其具有聚合活性，其碳碳双键官能团能参与乳液聚合反应，除了起常规乳化剂的作用外，还可以以共价键的方式键合到聚合物粒子表面，成为聚合物的一部分，这样聚合结束后，乳化剂分子以更为稳定的共价键方式结合在乳胶粒表面上，所制备的加工助剂ACR乳液具有更好的稳定性。降低了加工助剂ACR在干燥过程中在喷雾塔内粘塔的程度，提高喷雾干燥速率。制得的加工助剂ACR与PVC树脂之间的融合度不受影响，可在一定程度上缩短PVC的塑化时间。文档编号C08F216/00GK101402704SQ20081016055公开日2009年4月8日申请日期2008年11月14日优先权日2008年11月14日发明者刘春信,朱西堂,蔡全国,赵立峰申请人:沂源瑞丰高分子材料有限公司