一种聚乙烯醇及其制备方法和用图_2

文档序号:8936765阅读:来源:国知局
0019] 本发明的又一目的在于提供上述聚乙烯醇在用于制备乙烯基类聚合物悬浮聚合 用的辅助分散剂中的应用。该应用是将本发明聚乙烯醇作为分散质,使之分散溶解在水中, 通过中高温抽真空的方法进行溶剂置换,制得浓度为30wt%~50wt%的水性溶液成为辅 助分散助剂。既提高了水基型分散剂的放置稳定性,又使之保持较好的流动性,提高可操作 性。
[0020] 上述述溶剂置换采用水浴加热、蒸汽加热或电加热等方式将醇解时的醇等有机溶 剂用水置换出来。
[0021] 把本发明水性辅助分散剂与其他分散稳定剂加入到水中,使乙烯基类单体分散在 其中,在油溶性引发剂的存在下进行聚合。作为这样的其他分散稳定剂,有甲基纤维素、羟 丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素以及纤维素的衍生物、明胶或聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮等 水溶性高分子,其中醇解度为70-88mol%的聚合度为500-2500的聚乙烯醇最宜使用,至于 分散剂的种类不能一概而论,但分散稳定剂与辅助分散剂水性溶液的添加量的重量比范围 应该是95/5~20/80,最好为80/20~30/60。该助分散剂水性溶液可在聚合初期一次性 加入,也可在聚合过程中分批或连续加入。
[0022] 作为悬浮聚合对象的单体,不但是氯乙烯的单独聚合,也可以是能与之共聚和的 单体,例如醋酸乙烯、乙烯基醚、丙烯酸、甲基丙烯酸、苯乙烯等的共聚物也适用,此外,不仅 是氯乙烯用,也可以用于苯乙烯、甲基丙烯酸酯、醋酸乙烯等乙烯基单体的任意一种的悬浮 聚合。
[0023] 本发明具有如下有益效果:
[0024] 1.本发明所述聚乙烯醇,其平均聚合度50~500,粘度为彡1500mPa. s,醇解度为 30mol %~65mol %,将其配成水溶液作为乙烯基类聚合物悬浮聚合用的辅助分散剂,其浓 度为5wt %水溶液的浊点为1°C <浊点<15°C,其浓度为40wt %水性溶液在25°C时测得的粘 度< 1500mpa. s,其浓度为30wt%~50wt%的水性溶液至少在一年以内不会出现凝胶、分 层,其水性液的稳定性特别优异。
[0025] 2.本发明聚乙烯醇用于乙烯基类聚合物悬浮聚合反应中对单体油滴的分散能力 强、分散稳定性好,不受乙烯基类化合物聚合条件的影响;制得的乙烯基类聚合物的孔隙 率分布均一、孔隙率高,对反应剩余单体的脱除性好,所得树脂的颗粒形态规整、粒径分布 均一、在后续加工过程中使得加入的增塑剂吸收能力优异,加工性能优异,并能缩短塑化时 间,减少鱼眼数。
[0026] 3.本发明提供的聚乙烯醇的制备方法简单,便于工业化生产。
[0027] 4.本发明应用于辅助分散剂具有良好的粘度稳定性,使用该分散剂可获得加工性 优异的PVC树脂。
【附图说明】
[0028] 图1为实施例1制得的聚乙烯醇的红外分析谱图,傅里叶IR谱图。
【具体实施方式】
[0029] 下面通过实施例对本发明进行具体描述,有必要在此指出的是,以下实施例只用 于对本发明进行进一步的说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,该领域的技术熟练 人员可以根据上述
【发明内容】
对本发明作出一些非本质的改进和调整。下面根据实施例对本 发明加以具体的说明,实施例中的" % "份",没有特殊说明则以重量为基准。
[0030] 实施例1
[0031] 将100份醋酸乙烯在2. 0份AIBN的存在下,在100份甲醇、40份丙酮的混合溶剂 中进行溶液聚合,聚合温度为60°C,当聚合反应结束时,切换吹出残单,得到聚醋酸乙烯树 月旨,取一部分聚醋酸乙烯树脂调成浓度为46wt %的甲醇溶液,再用浓度为40g/L氢氧化钠 的甲醇溶液进行醇解,当醇解度达到要求值时,采用与氢氧化钠等摩尔的冰醋酸终止反应, 得到本发明低聚合度低醇解度聚乙烯醇,其聚合度为218,醇解度为58.4(m 〇l/m〇l) %,其 浓度为4wt %的水溶液的浊点为12. 5°C,其浓度40wt %的水溶液在25°C时测得的粘度为 llOOmPa. s,且该浓度下的产品粘度的稳定性良好。
[0032] 为了对所获得聚乙烯醇的聚合度、醇解度及其嵌段值、粘度等进行分析确认,对实 施例1合成的聚合物进行了如下检测:
[0033] 1.红外定性分析:首先对所得产物制膜风干后,采用德国Bruker公司的TENSOR? 系列FT-IR(实验室研究级红外光谱仪)进行测定。结果如图1所示,其红外谱图在 3381. 33cm 1 (-OH 羟基峰)、2941. 33cm 1 (_CH3、-CH2-甲基和亚甲基峰)、1734. 30cm1(-C0 羰 基峰)等处的特征峰可以看出,该辅助分散剂的主要成分是一种醇解度很低的PVA。
[0034] 2、聚合度的测定:按照GB12010. 9-89,对实施例1制得的PVA进行聚合度测定,测 得PVA的聚合度为218。
[0035] 3、醇解度的测定
[0036] 按照GB12010. 5-89方法,测试其醇解度:
[0037] 其计算公式为:醇解度%
[0038] 式子中Ac表示残存醋酸根,根据GB12010. 5-89方法可计算得出,最终计算的产 物醇解度为58.4%。
[0039] 4、浊点测试
[0040] 采用瑞士梅特勒-托利多LABMAX全自动反应器,及配套的梅特勒-托利多TRB800 浊度仪对实施例A1所制得的PVA,配制成浓度为4wt %的水溶液进行测试,测得其浊点为 12. 5。。。
[0041] 5 ?放置稳定性测试
[0042] 将制得的聚乙烯醇作为分散质在带有搅拌的反应釜中通过通蒸汽进行、加水调制 成浓度为40%水性溶液,在常温下放置6个月,用眼睛观察放置前后分散质(或溶解)状 态,检查有无凝胶、分层的发生等变化,测试该水基型分散剂的放置稳定性。
[0043] 实施例2
[0044] 将实施例1制得的低聚合度低醇解度聚乙烯醇分别配成的水性溶液用作乙烯基 类聚合物悬浮聚合用的辅助分散剂;用于氯乙烯的悬浮聚合:在高压釜中加入180份软水, 在400rpm下边搅拌边加入上述助分散剂0. 05份、醇解度为70mol %聚合度为800的聚乙烯 醇0. 06份,0. 2份过氧化十二酰,再加入150份氯乙烯单体,当升温至60°C进行悬浮聚合, 制得聚氯乙烯树脂。采用实施例A1所得树脂,其表观密度分别为0. 54g/ml、0. 51g/ml,鱼眼 数分别为4个/400cm2、6个/400cm2,增塑剂吸收率分别为25g/100g、27g/100g,250um筛余 物均小于2. 0,残留氯乙烯为分别为1. 8mg/Kg、l. 6mg/Kg,达到国际标准优等品的要求。
[0045] 本发明辅助分散剂的相关性能的分析方法按以下方式进行:
[0046] 1、平均聚合度:按照GB12010. 9-89测定
[0047] 2、醇解度:按照GB12010. 5-89测定
[0048] 其计算公式为:醇解度%
[0049] 其中Ac--为残存醋酸根的浓度,其单位是mol/g。
[0050] 3、粘度:将样品置于25°C恒温水浴中,恒温30分钟后,用BrookfieLd旋转粘度计 ((1~105mPa. s精度0? OlmPa. s))测定溶液的粘度(2#转子,12转)。
[0051] 4、浊点:在lOlMatlab全自动反应釜上用浊度探头进行测定。
[0052] 5、外观评定:目视观察。
[0053]6、筛余物的测定:按照GB4611进行。
[0054] 7、增塑剂吸收量的测定:按GB/T3400-1993进行。
[0055] 8、表观密度的测定:按GB/T3402附录A进行。
[0056] 9、残存单体的测定:将一定量的PVC粒子溶解于四氢呋喃中,用气象色谱定量测 出残存的氯乙烯单体。
[0057] 10、鱼眼数的测定:将所得PVC粒子100份、D0P50份、二辛基锡二月桂酸酯3份, 用155°C的混筒混炼3分钟,成为0. 3mm厚的薄片,测定20cm*20cm面积上鱼眼的个数。
[0058] 实施例3~8
[0059] 表1中实施例3-4中的第二溶剂为甲苯,实施例5-6中的第二溶剂为乙醇,实施例 7-8中的第二溶剂为异丙醇;实施例5-8中的引发剂分别为Perkad 〇xl6、EHP、过氧化新戊 酸-特戊酯、过氧化二碳酸二丙酯(实施例为4个,而引发剂为3个,不对应),其他实施例、 对比例中的引发剂均为AIBN ;实施例和对比例中的催化剂均为氢氧化钠;对照例2-4中的 改性剂分别为乙醛,戊醛和十二烷基硫醇。实施例3-4中的改性剂分别为乙醛、戊醛;实施 例和对比例中的第二单体均为衣康酸。采用下表1、2所述的相关参数,按照实施例1、2的 制备方法,进行制备低聚合度低醇解度聚乙烯醇辅助分散剂水性溶液,以及聚氯乙烯颗粒 产品。
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