本体pvc组合物、本体pvc聚合方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种本体PVC组合物，W及用于聚合该本体PVC组合物的方法和装置。 更具体而言，提供一种本体PVC组合物，W及用于聚合该本体PVC组合物的方法和装置，所 述本体PVC组合物，通过在特定的时间点加入特定的本体PVC颗粒涂布剂而可W有效地避 免本体聚合过程中微细颗粒和附着物（scale)(附着在反应器壁上）的产生，并且可W在不 需要于本体PVC聚合反应后加入抗静电剂W容易地隔离微细颗粒的后处理工艺的情况下 来制备。
【背景技术】 阳〇〇引氯乙締树脂（W下称为PVC)，由于它们在150至170°C容易地软化，因此是容易加 工的热塑性树脂。氯乙締树脂具有优异的耐水性、耐化学性和耐石油性，并且为硬质，因此 被用于衬板、累、罐、电锻水槽和处理水槽等中。由于氯乙締树脂因大量增塑剂（40至80%) 的加入而软化，因此它们也用于片材、台面（side)、膜和瓷砖（tile)等中。
[0003] 与悬浮聚合和乳液聚合不同，使用本体聚合的PVC制备方法不使用诸如水的加热 介质，其聚合仅仅使用氯乙締单体引发剂W及反应添加剂（需要时）来进行。聚合后，不需 要干燥工艺即可得到PVC。
[0004] 另外，在本体聚合中，用于本体聚合的装置简单，反应速度快，产率高，可W得到高 纯度的聚合物，并且可W完好地处理聚合物。然而，缺点在于：例如，对于施加强热的聚合体 系难W进行溫度控制、聚合物的分子量分布较宽和难于沉淀。因此，由于本体聚合中不存在 用于热排出的加热介质，所W维持稳定的热排出是非常重要的。
[0005] 在聚合前，仅提供氯乙締单体和引发剂至用于本体聚合的反应器中，而不提供如 在乳液聚合或悬浮聚合中用作加热介质的水。因此，在使用本体聚合制备PVC时，随着聚合 的进行，在反应体系中液相氯乙締单体的量减少而固相PVC的量增大，固相PVC分布在液相 氯乙締单体中。尤其，由于PVC的比重（1. 35至1. 45)大于氯乙締单体的比重（大约0. 97)， 因此，PVC主要存在于反应器的下部。
[0006] 当聚合进行时，氯乙締单体的量减少，而PVC的量增大。因此，在初始反应步骤中 生成的所有PVC都可W维持被氯乙締单体包围的状态，但是随着聚合反应的进行，PVC的量 增大而氯乙締单体的量减少，使得不能再维持固相PVC被液体（即，液相氯乙締单体）包围 的状态。因此，PVC的流动性下降，且PVC颗粒间的平均距离变短，使得由于颗粒间的过度 凝聚或颗粒间的摩擦而导致产生微细颗粒。
[0007] 另外，当存在足够的液相氯乙締单体时，适当地除去反应体系中的气相氯乙締单 体诱发了液相氯乙締单体的汽化，使得可W通过除去反应热（即，聚合热）来稳定地维持合 适的反应溫度（即，聚合溫度）。然而，当液相氯乙締单体不足时，难W除去反应热，使得局 部加热现象的可能性增大。因此，可能引起因PVC颗粒间的融合而导致的凝聚现象。
[0008] 运些问题与诸如异常产品（微细颗粒产品、由于凝聚等导致的块状产品）和具有 不均匀颗粒的PVC产品等的问题直接相关。
[0009] 至今，技术开发集中在通过额外地安装颗粒分离器来在反应后收集微细颗粒，W 减少微细颗粒的量。此处，当采用通常用于除去微细颗粒的筛选法时，由于本体聚合颗粒的 静态特性而容易堵塞筛选器。为了弥补运一不足，美国专利号4, 963, 634引入了利用空气 运动的收集法。然而，由于此技术很昂贵并且不适于使用收集的微细颗粒，因此运种方法不 是根本的解决方案。另外，虽然加入了抗静电剂W通过避免PVC颗粒间的静电来容易地隔 离微细颗粒，但是通过在聚合后加入的抗静电剂并不能防止微细颗粒和附着物的产生。
[0010] 需要一种方法，来从根本上避免在常规本体PVC聚合中由于施加到颗粒上的强外 部作用力而使得正常颗粒变成微细颗粒。
【发明内容】
[0011] 技术问题
[0012] 因此，鉴于上述问题而完成了本发明，本发明的一个目的是提供一种本体PVC组 合物，W及使用该本体PVC组合物的本体PVC聚合方法和装置，所述本体PVC组合物可W有 效地避免本体聚合过程中微细颗粒和附着物（附着在反应器壁上）的产生。 阳〇1引技术方案
[0014] 根据本发明的一个方面，提供一种包含氯乙締单体、引发剂和本体PVC颗粒涂布 剂的本体PVC组合物。
[0015] 根据本发明的另一方面，提供一种本体PVC聚合方法，进行该本体PVC聚合，使得 粒径为70ymW下的微细颗粒的分布比小于2. 5%。
[0016] 根据本发明的又一方面，提供一种包括用于本体聚合的反应器的PVC本体聚合装 置，该装置包括在预聚合后将PVC颗粒涂布剂输入后聚合反应器中的供给管。
[0017] 有益效果
[0018] 从前文可W明显看出，本发明有利地提供了一种本体PVC组合物，W及用于聚合 该本体PVC组合物的方法和装置，所述本体PVC组合物可W有效地避免本体聚合过程中微 细颗粒和附着物（附着在反应器壁上）的产生，并且可W在不需要于本体PVC聚合反应后 加入抗静电剂W容易地隔离微细颗粒的后处理工艺的情况下来制备。
【具体实施方式】
[0019] 下文中，将更详细地描述本发明。
[0020] 具体地，根据本发明的本体PVC组合物包含氯乙締单体、引发剂和本体PVC颗粒涂 布剂。
[0021] 除非另外指出，表述"本体PVC颗粒涂布剂"是指，为了涂布本体PVC颗粒，当生成 一些PVC颗粒时在本体聚合过程中加入的涂布剂。
[00巧对所述PVC颗粒涂布剂不做指定，只要可W防止固相PVC颗粒间的摩擦即可。例 如，所述PVC颗粒涂布剂可W是具有二至四个径基的控基醇。
[0023] 作为具体实例，所述具有二至四个径基的控基醇可W是选自乙二醇、二乙二醇、丙 二醇、1,6-己二醇、丙=醇、=径甲基丙烷和季戊四醇中的一种或多种。
[0024] 在另一个实施方案中，所述具有二至四个径基的控基醇可W是丙=醇。
[00巧]当生成一些固相PVC颗粒时，可W在本体聚合中包含所述本体PVC颗粒涂布剂。在 一个实施方案中，当本体聚合转化率为30至70 %或50至70 %时，可W包含该本体PVC颗 粒涂布剂。
[0026] 在一个实施方案中，相对于100重量份的氯乙締单体，所述本体PVC颗粒涂布剂的 含量可W为50至30化pm。当该含量小于50ppm时，难W得到涂布剂的效果。当该含量大于 30化pm时，本体PVC颗粒可能会相互粘着。
[0027] 在一个具体的实施方案中，相对于100重量份的氯乙締单体，可W包含50至 15化pm的量的本体PVC颗粒涂布剂。
[0028] 此处，所述氯乙締单体为仅仅氯乙締单体或可与氯乙締单体共聚的单体的混合 物。优选地，所述可与氯乙締单体共聚的单体为乙締醋、芳香族乙締基化合物、丙締酸、单締 控和亚乙締基面化物中的任一种或者它们中两种W上的混合物。
[0029] 换言之，用于本发明中的单体为仅仅氯乙締单体或可与氯乙締单体共聚的单体的 混合物。通常，所述可与氯乙締单体共聚的单体为乙締醋、芳香族乙締基化合物、丙締酸、单 締控或亚乙締基面化物等。运些单体可W单独使用或者作为其中两种W上的混合物使用。
[0030] 所述引发剂可W为3-径基-1，1-二甲基下基过氧新癸酸醋、枯基过氧新癸酸醋、 1，1，3, 3-四甲基下基过氧新癸酸醋、枯基过氧新庚酸醋、叔戊基过氧新癸酸醋、叔下基过氧 新癸酸醋和叔下基过氧新庚酸醋中的任一种，或者它们中两种W上的混合物。
[0031] 此处，虽然聚合引发剂的用量取决于聚合溫度、反应时间和聚合引发剂类型等，但 相对于100重量份的氯乙締单体，该聚合引发剂的含量例如可W为0.01至0.1重量份或 0. 02至0. 05重量份。
[0032] 当使用所述本体PVC组合物来进行本体PVC聚合反应时，进行该聚合反应，使得微 细颗粒的分布比小于2. 5%。作为一个实施方案，聚合反应可W如下进行。
[0033] 在引发剂的存在下，使氯乙締单体进行本体聚合（W下称为预聚合）。
[0034] 通过在本体聚合后将颗粒涂布剂输入到后聚合反应器的内壁和揽拌器中，并将从 预聚合反应器中转移的种子聚合物和氯乙締单体输入其中，进行后聚合反应。
[0035] 表述"微细颗粒的分布比"是指平均粒径为70ymW下的微细颗粒的分布比，并 且，除非另外指出，是指用粒径分析仪（SYMPATEC制造的肥L0S/BR装置）测量的分布比。在 一个具体的实施方案中，粒径为70ymW下的微细颗粒的分布比可W为小于2. 0%。
[0036] 在另一个实施方案中，含有20ymW下微细颗粒的微细颗粒的分布比可W为小于 1. 0%。
[0037] 首先，对聚合条件不做指定，只要该聚合条件是通常的PVC本体聚合条件即可。在 50至70°C，预聚合可W进行约10至20分钟，后聚合可W进行约150至200分钟。
[0038] 预聚合起到生成种子聚合物的作用。在一个实施方案中，可W进行预聚合，直到聚 合转化率为约10至15%或者反应压力为8kg/cm2。
[0039] 接着，在转移至后聚合反应器后，可W进一步进行聚合反应。
[0040] 此外，不具体限定用于本发明中的反应器、揽拌器和挡板化affle)等的类型和形 状，可W使用用于常规PVC本体聚合反应中的装置。
[0041] 进行涂布来防止本体PVC颗粒间的摩擦，并可W完全地包裹该本体PVC颗粒。并 且，当部分地或非常小部分地进行涂布时，效果会是优异的。
[0042] 通过像运样包括涂布过程，可W降低由于本体PVC颗粒间的摩擦而导致的微细颗 粒的生成量。另外，可w解决由于粘着于聚合反应器内壁和揽拌器壁的微细颗粒（附着物） 而导致的热传导受阻W及难W排出反应器热量，并且可W确保均匀PVC颗粒的生成。
[0043]由于所述涂布，可W减少在反应器内部上反复地涂布附着物抑制剂。另外，可W省 略抗静电剂的应用，该抗静电剂在本体PVC聚合后加入，通过防止本体PVC颗粒间的静电来 容易地隔离微细颗粒。
[0044] 另外，后聚合反应可W进行直到聚合转化率达到约60至70%，或者反应压力达到 3. 5kg/cm2。
[0045]根据本发明的方法，可W提供具有20至300ym的正常粒径分布和约150ym的平 均粒径的本体PVC。
[0046] 另外，本发明提供一种PVC本体聚合装置，该装置包括用于本体聚合的反应器。所 述装置包括用于在预聚合与后聚合之间将本体PVC颗粒涂布剂输入反应器中的供给管。
[0047]所述反应器可W进一步包括至少一个原料供给管和冷凝器。可W有至少一个原料 供给管，优选为两个至五个原料供给管，更优选为