专利名称：一种悬浮法高聚合度聚氯乙烯树脂的生产方法
技术领域：
本发明涉及高聚合度聚氯乙烯树脂的生产方法，尤其是在70m3聚合釜系统中的一种悬浮法高聚合度聚氯乙烯树脂的生产方法。
背景技术：
聚氯乙烯(PVC)树脂是五大通用塑料之一，广泛应用于工业、农业、建筑及其他领域。聚氯乙烯(PVC)树脂分为通用型聚氯乙烯树脂和高聚合度聚氯乙烯树脂，通用型聚氯乙烯树脂存在一些缺陷，其无法适应高档及特殊加工应用场合，而高聚合度聚氯乙烯树脂(通常是指平均聚合度在1700以上或其分子间具有轻微交联结构的聚氯乙烯树脂)则改进了通用型聚氯乙烯树脂的加工性能，更适应加工特软制品、高回弹性、高韧性、高仿橡胶类及亚光制品等制品的需要，使其制品具有更高的抗拉伸强度、抗撕裂强度、断裂伸长率、耐磨性、 耐高温和耐低温性、较低的压缩永久形变、优良的增塑剂保持性和硬度对温度的变化小以及独特的类橡胶弹性等特性。高聚合度聚氯乙烯树脂的生产方法目前主要有低温法和扩链剂法两种，低温法存在釜内外温差不大而导致的传热困难、反应难控制、反应时间长、只能在低温季节生产等缺点；扩链剂法克服了低温法的上述缺陷，然而，其生产装置一般为30m3 釜系统或更小型的13. 5m3及7m3釜系统，生产装置的自动化程度较低、产品质量波动大。国内聚氯乙烯行业目前通用的聚合釜装置为70m3聚合釜系统，但一般均生产通用型聚氯乙烯树脂，在该系统上采用扩链剂法批量生产高聚合度聚氯乙烯树脂未见报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种悬浮法高聚合度聚氯乙烯树脂的生产方法，能够在 70m3聚合釜系统生产聚合度为1700 3000的高聚合度聚氯乙烯树脂，产品能耗低、批次产量大、质量稳定，全年均可生产。为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案
本发明一种悬浮法高聚合度聚氯乙烯树脂的生产方法，包括以下步骤 步骤一采用等温水进料技术、全程密闭进料技术和DCS自动控制技术进行加料将氯乙烯单体、扩链剂、无离子水、分散剂、引发剂、缓冲剂，通过等温水进料技术和全程密闭进料技术，在DCS系统控制下，自动加入70m3聚合釜内，所述扩链剂加入总量为氯乙烯单体的0. 05 0. 15% (重量)；
步骤二 采用扩链剂法生产高聚合度聚氯乙烯树脂
采用扩链剂法生产高聚合度聚氯乙烯树脂，在搅拌条件下，氯乙烯单体、扩链剂、分散剂、引发剂、缓冲剂在无离子水中进行悬浮共聚反应，聚合温度在45 55°C之间，聚合时间为6 10小时；
步骤三获得聚合度为1700 3000的高聚合度聚氯乙烯树脂
在DCS系统控制下，当反应达到终点时，自动向釜内加入终止剂终止聚合反应，聚合得到聚氯乙烯树脂浆料，经汽提脱除未反应的氯乙烯单体、离心脱水干燥后，即可获得聚合度为1700 3000的高聚合度聚氯乙烯树脂。在DCS系统控制下，当聚合进料完毕即可达到反应温度，以避免常规冷加料工艺对树脂质量的不利影响。所述引发剂为过氧化二碳酸二(2-乙基己酯)(EHP)、过氧化新癸酸异丙苯酯 (CNP)、过氧化新癸酸叔丁酯(BNP)中的一种或多种的复合；所述分散剂为聚乙烯醇类复合分散剂，所述聚乙烯醇(PVA)包括高醇解度聚乙烯醇(其醇解度> 80%)、中醇解度聚乙烯醇(其醇解度60 70%)、低醇解度聚乙烯醇(其醇解度< 50%)中的两种或三种的复合；所述扩链剂为马来酸二烯丙酯(DAM)、富马酸二烯丙酯(DAF)、邻苯二甲酸二烯丙酯(DAP)、 异氰脲酸三烯丙酯(TAIC)中的一种或多种的复合；所述缓冲剂为碳酸钠或碳酸氢铵；所述终止剂为具有一剂多能的复合终止剂，既具有终止聚合反应的效果，也有提高树脂热稳定性的效果。所述终止剂可选用HER终止剂。与现有技术相比本发明的有益效果是由于采用本发明的方法，可利用通用型聚氯乙烯树脂的生产装置，生产高聚合度聚氯乙烯树脂，聚合反应平稳易于控制，操作自动化程度高；产品能耗低，批次产量大、质量稳定；采用扩链剂法，可在较高温度下进行生产，实现了全年均可在70m3聚合釜系统中生产高聚合度聚氯乙烯树脂。各种物料在加料完毕后即达到反应温度开始聚合反应，避免了常规生产技术中冷加料工艺所带来的低温聚合过程， 保证了获得分子量分布集中的高聚合度聚氯乙烯树脂。
具体实施例方式实施例1
DCS控制系统自动控制将5kg碳酸氢铵、32吨热无离子水、25吨氯乙烯单体、6kg DAM 和18kg DAP、75kgPVA、6kg EHP和4. 5kg CNP物料，通过等温水进料技术和全程密闭进料技术，在DCS系统控制下，自动加入70m3聚合釜内，当聚合进料完毕即达到47°C的反应温度。 在搅拌条件下，温度控制在47°C，反应9 10小时，加入20kg HER终止剂终止聚合反应，获得高聚合度聚氯乙烯树脂的浆料，经汽提脱除未反应的氯乙烯单体，离心脱水干燥后，即可获得成品。所述HER为终止剂的商品名，可直接从市场上采购到，生产厂家为杭州恒信化工助剂有限公司。实施例2:
DCS控制系统自动控制将5kg碳酸钠、32吨热无离子水、25吨氯乙烯单体、6kg DAM和 20kg DAP、71kgPVA、6. 5kg BNP和4kg CNP物料，通过等温水进料技术和全程密闭进料技术， 在DCS系统控制下，自动加入70m3聚合釜内，当聚合进料完毕即达到49°C的反应温度。在搅拌条件下，温度控制在49°C，反应7 9小时，加入20kg HER终止剂终止聚合反应，获得高聚合度聚氯乙烯树脂的浆料，经汽提脱除未反应的氯乙烯单体，离心脱水干燥后，即可获得成品。实施例3:
DCS控制系统自动控制将5kg碳酸钠、32吨热无离子水、25吨氯乙烯单体、5kg DAM和 26kg DAP,68. 5kgPVA、5kg EHP和5kg CNP物料，通过等温水进料技术和全程密闭进料技术， 在DCS系统控制下，自动加入70m3聚合釜内，当聚合进料完毕即达到51°C的反应温度。在搅拌条件下，温度控制在51°C，反应6 8小时，加入20kg HER终止剂终止聚合反应，获得高聚合度聚氯乙烯树脂的浆料，经汽提脱除未反应的氯乙烯单体，离心脱水干燥后，即可获得成品。实施例4:
DCS控制系统自动控制将5kg碳酸氢铵、32吨热无离子水、25吨氯乙烯单体、4kg DAM 和30kg DAP、65kgPVA、5. 6kg EHP和4kg CNP物料，通过等温水进料技术和全程密闭进料技术，在DCS系统控制下，自动加入70m3聚合釜内，当聚合进料完毕即达到53. 5°C的反应温度。在搅拌条件下，温度控制在53. 5°C，反应6 8小时，加入20kg HER终止剂终止聚合反应，获得高聚合度聚氯乙烯树脂的浆料，经汽提脱除未反应的氯乙烯单体，离心脱水干燥后，即可获得成品。通过本发明所获得的产品，按标准进行测试，测试结果如下
W% I测试项目\测试结果I实施例11实施例21实施例3 I实施例4
1_粘数,ml/g_210 207 203 197
2Wll密度，g/ml一 0.48“ 0.480.480.49
311艮，(个/400cm2)—11“ 101211
4氯乙烯残留量，Wg/gθ7 0.10.10.1
5热老化白度，％~83 8382~82 ~ 6"|l00g树脂增塑剂吸收量，g |28 |28\2 \2权利要求
1.一种悬浮法高聚合度聚氯乙烯树脂的生产方法，其特征在于包括以下步骤 步骤一采用等温水进料技术、全程密闭进料技术和DCS自动控制技术进行加料将氯乙烯单体、扩链剂、无离子水、分散剂、引发剂、缓冲剂，通过等温水进料技术和全程密闭进料技术，在DCS系统控制下，自动加入70m3聚合釜内，所述扩链剂加入总量为氯乙烯单体的0. 05 0. 15% (重量)；步骤二 采用扩链剂法生产高聚合度聚氯乙烯树脂采用扩链剂法生产高聚合度聚氯乙烯树脂，在搅拌条件下，氯乙烯单体、扩链剂、分散剂、引发剂、缓冲剂在无离子水中进行悬浮共聚反应，聚合温度在45 55°C之间，聚合时间为6 10小时；步骤三获得聚合度为1700 3000的高聚合度聚氯乙烯树脂在DCS系统控制下，当反应达到终点时，自动向釜内加入终止剂终止聚合反应，聚合得到聚氯乙烯树脂浆料，经汽提脱除未反应的氯乙烯单体、离心脱水干燥后，即可获得聚合度为1700 3000的高聚合度聚氯乙烯树脂。
2.根据权利要求1所述的一种悬浮法高聚合度聚氯乙烯树脂的生产方法，其特征在于在DCS系统控制下，当聚合进料完毕即可达到反应温度，以避免常规冷加料工艺对树脂质量的不利影响。
3.根据权利要求2所述的一种悬浮法高聚合度聚氯乙烯树脂的生产方法，其特征在于所述引发剂为过氧化二碳酸二(2-乙基己酯)(EHP)、过氧化新癸酸异丙苯酯(CNP)、 过氧化新癸酸叔丁酯(BNP)中的一种或多种的复合；所述分散剂为聚乙烯醇类复合分散剂，所述聚乙烯醇(PVA)包括高醇解度聚乙烯醇、 中醇解度聚乙烯醇、低醇解度聚乙烯醇中的两种或三种的复合；所述扩链剂为马来酸二烯丙酯(DAM)、富马酸二烯丙酯(DAF)、邻苯二甲酸二烯丙酯 (DAP)、异氰脲酸三烯丙酯(TAIC)中的一种或多种的复合； 所述缓冲剂为碳酸钠或碳酸氢铵；所述终止剂为具有一剂多能的复合终止剂，既具有终止聚合反应的效果，也有提高树脂热稳定性的效果。
全文摘要
本发明公开了一种悬浮法高聚合度聚氯乙烯树脂的生产方法，其特征在于包括以下步骤步骤一采用等温水进料技术、全程密闭进料技术和DCS自动控制技术进行加料；步骤二采用扩链剂法生产高聚合度聚氯乙烯树脂；步骤三获得聚合度为1700～3000的高聚合度聚氯乙烯树脂。本发明一种悬浮法高聚合度聚氯乙烯树脂的生产方法，能够在70m3聚合釜系统生产聚合度为1700～3000的高聚合度聚氯乙烯树脂，产品能耗低、批次产量大、质量稳定，全年均可生产。
文档编号C08F218/16GK102558418SQ20121000547
公开日2012年7月11日 申请日期2012年1月10日 优先权日2012年1月10日
发明者夏勇, 孔万力, 孙熊杰, 王光军, 陈浙 申请人:杭州电化集团有限公司