高功能性聚合用添加劑以及使用該添加劑製備氯乙烯種子的方法
2023-09-24 02:37:40 1
高功能性聚合用添加劑以及使用該添加劑製備氯乙烯種子的方法
【專利摘要】本發明公開了一種製備氯乙烯種子的方法，包括：向水介質中加入氯乙烯單體、乳化劑和聚合引發劑，使用均化泵均化液滴，以及使均化的液滴聚合。通過在加入用作單體吸收促進劑的高級脂族醇後進行聚合然後進行均化，所述方法將殘留單體降至最低限度，從而提供了一種更加穩定的膠乳；另外，通過提高聚合過程中的單體消耗效率而改善了生產率，並降低了附著物的生成量。此外，通過將本發明的氯乙烯類種子應用於氯乙烯樹脂的種子乳液聚合中，改善了聚合反應性，有效減少了種子乳液聚合的反應時間，控制了較小和較大粒子的尺寸，從而使氯乙烯樹脂的粒徑得到了控制。
【專利說明】高功能性聚合用添加劑以及使用該添加劑製備氯乙烯種子的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用於製備氯乙烯樹脂的單體吸收促進劑以及使用該促進劑製備氯乙烯種子的方法。更具體而言，本發明涉及一種用於製備氯乙烯樹脂的單體吸收促進劑，以及使用該促進劑製備氯乙烯種子的方法，其中，在聚合前加入用作製備氯乙烯樹脂用單體吸收促進劑的高級脂族醇而將殘留單體的量降至最低限度，從而製得更穩定的膠乳，並提高聚合過程中的單體消耗效率和聚合反應性。
【背景技術】
[0002]糊狀氯乙烯樹脂是全世界廣泛用於家庭和工業應用的通用樹脂，該樹脂通過例如乳液聚合、微懸浮聚合或種子乳液聚合的常見方法來製備。
[0003]根據種子乳液聚合法，糊狀氯乙烯樹脂通過如下方法製備:在聚合初期加入具有不同平均粒徑的兩種種子，並在使氯乙烯單體與所述種子反應的過程中使得氯乙烯單體生長以製備最終的膠乳粒子。
[0004]在這兩種種子中，第一種種子通過加入氯乙烯單體、乳化劑和脂溶性聚合引發劑，使用轉子-定子型均化泵均化這些組分，並使所得物質聚合來進行製備。第二種種子通過乳液聚合法來製備。第一種種子的粒子中包含脂溶性聚合引發劑，從而具有固有的反應位點。因此，必須在第一種種子的聚合過程中加入過量的引發劑而使得聚合結束後粒子中殘留有適量的引發劑，以便在種子乳液聚合過程中促進聚合反應的引發。
[0005]通常而言， 將聚合溫度調節至50°C或低於50°C的較低水平，並使用例如月桂基過氧化物(LPO)的半衰期較長的引發劑，以便使預定量的引發劑在第一種種子的粒子中保持不分解。第一種種子的粒子尺寸以及殘留引發劑的種類或含量都是極大地影響聚合反應性的因素。因此，對於有效控制這些因素以改善聚合反應性的方法存在需求。
[0006]根據所需的應用和物理性能，除上述單體和乳化劑外，還使用多種添加劑以用於製備氯乙烯樹脂的聚合反應。可以加入離子型或非離子型乳化劑來改善膠乳的穩定性，或者可以使用酸或鹼來控制氫離子的水平。在所述離子型和非離子型乳化劑中，用作非離子型乳化劑的物質的變化程度相當大，而結果會根據非離子型乳化劑的種類而改變。因此，對於適合所需應用的物質的選擇非常重要，而所需的性能可以由此而容易且簡便地獲得。
【發明內容】
[0007]技術問題
[0008]因此，本發明的一個目的是提供一種用於製備氯乙烯樹脂的單體吸收促進劑，該促進劑在氯乙烯聚合反應後將影響最終膠乳物理性能的殘留單體的量降至最低限度而製得更加穩定的膠乳，額外提高聚合過程中的單體消耗效率，改善生產效率，並降低附著物(scale)的生成量。
[0009]本發明的另一個目的是提供用於糊狀氯乙烯樹脂的氯乙烯種子，通過在對所述氯乙烯種子進行均化前加入特定種類的單體吸收促進劑，使該氯乙烯種子在用於種子乳液聚合時表現出優良的聚合反應性。
[0010]技術方案
[0011]當根據本發明製備所述種子時，該種子中包含的單體吸收促進劑在乳液聚合過程中對液滴進行穩定，並在應用於主聚合時提高將氯乙烯單體引入種子中的速率和濃度，從而改善了反應性，因此能夠製備出平均粒徑較大的糊狀氯乙烯樹脂而不增加附著物的生成。另外，基於這種樹脂，可以改善塑溶膠的性能，例如粘度。
[0012]本發明的上述目的以及其它目的可以通過本發明的下述內容來實現。
[0013]根據本發明的一方面，以上和其它目的可以通過提供一種用於製備氯乙烯樹脂的單體吸收促進劑來實現，所述單體吸收促進劑由下面的通式I表示。
[0014][通式I]
[0015]
【權利要求】
1.一種用於製備氯乙烯樹脂的單體吸收促進劑，由下面的通式I表示: [通式I]
2.根據權利要求1所述的單體吸收促進劑，其中，η為8至18的整數。
3.根據權利要求1所述的單體吸收促進劑，其中，該單體吸收促進劑為C8至C18高級脂族醇。
4.根據權利要求3所述的單體吸收促進劑，其中，所述高級脂族醇包括選自C8高級脂族醇、C10聞級脂族醇、C12聞級脂族醇、C14聞級脂族醇、C16聞級脂族醇和C18聞級脂族醇中的至少一種。
5.根據權利要求1所述的單體吸收促進劑，其中，該單體吸收促進劑是在水中的溶解度為10，000至0.001mg/L的高級脂族醇。
6.一種製備氯乙烯種子的方法，包括: 向水介質中加入氯乙烯單體、乳化劑和聚合引發劑； 使用均化泵均化液滴；和 使均化的液滴聚合，` 其中，在聚合前加入由下面的通式I表示的單體吸收促進劑，並在均化後進行聚合， [通式I]
7.根據權利要求6所述的方法，其中，所述單體吸收促進劑是在水中的溶解度為10，000至0.001mg/L的高級脂族醇。
8.根據權利要求6所述的方法，其中，所述單體吸收促進劑為C8至C18高級脂族醇。
9.根據權利要求8所述的方法，其中，所述高級脂族醇包括選自C8高級脂族醇、Cltl高級脂族醇、C12高級脂族醇、C14高級脂族醇、C16高級脂族醇和C18高級脂族醇中的至少一種。
10.根據權利要求6所述的方法，其中，使用0.1至IOphm的所述單體吸收促進劑來製備氯乙烯聚合物。
11.根據權利要求6所述的方法，其中，所述聚合在40至50°C的溫度下進行9至12小時。
12.根據權利要求6所述的方法，其中，該方法包括: 進行溶脹加速，包括向預混罐中加入聚合用水、氯乙烯單體、乳化劑和單體吸收促進劑，然後攪拌製得混合物；使所述混合物通過旋轉均化器來均化該混合物；和 在反應器中使均化的混合物聚合。
13.根據權利要求12所述的方法，其中，基於100重量份的所述氯乙烯單體，所述聚合用水的加入量為20至150重量份,所述乳化劑的加入量為0.1至10重量份,所述單體吸收促進劑的加入量為0.1至10重量份。
14.根據權利要求6所述的方法，其中，所述乳化劑包括選自十二烷基硫酸鈉(SLS)、十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)、十二烷基烷基硫酸鈉(SDS)、十二烷基硫酸銨(ALS)、鯨蠟硬脂醇硫酸酯鈉、月桂基乙醚硫酸鈉(SLES)和琥珀酸鹽中的至少一種。
15.根據權利要求12所述的方法，其中，所述溶脹加速包括在0.1至5kg/cm2的壓力下攪拌所述組分5至60分鐘。
16.根據權利要求12所述的方法，其中，所述均化使用均化泵進行I至3小時，所述旋轉均化器的循環次數為10至150次，且轉子-定子間隙為0.05至10mm。
17.一種用於氯乙烯樹脂的基於單體吸收促進劑的組合物，包含: 氯乙烯單體； 乳化劑； 引發劑；和 阻聚劑， 其中，所述基於單體吸收促進劑的組合物還包含根據權利要求1所述的高級脂族醇。
18.根據權利要求17所述的用於氯乙烯樹脂的基於單體吸收促進劑的組合物，其中，所述高級脂族醇同時用作單體吸收促進劑和輔助乳化劑。
19.根據權利要求17所述的用於氯乙烯樹脂的基於單體吸收促進劑的組合物，其中，所述高級脂族醇為C8至C18高級脂族醇。
20.根據權利要求19所述的用於氯乙烯樹脂的基於單體吸收促進劑的組合物，其中，所述聞級脂族醇包括選自C8聞級脂族醇、Cltl聞級脂族醇、C12聞級脂族醇、C14聞級脂族醇、C16聞級脂族醇和C18聞級脂族醇中的至少一種。
21.根據權利要求17所述的用於氯乙烯樹脂的基於單體吸收促進劑的組合物，其中，相對於所述氯乙烯單體，所述高級脂族醇的含量為0.1phm至lOphm。
22.—種聚合膠乳的方法，所述方法使用根據權利要求21所述的用於氯乙烯樹脂的基於單體吸收促進劑的組合物， 所述方法包括: 向用於膠乳聚合的反應器中加入反應用水、引發劑、阻聚劑、單體吸收促進劑、氯乙烯單體和乳化劑，然後進行均化和聚合。
23.根據權利要求22所述的方法，其中，所述單體吸收促進劑的種類和用量根據所要製得的最終糊狀氯乙烯樹脂的粒徑來控制。
24.一種由根據權利要求22所述的膠乳聚合方法製得的糊狀氯乙烯樹脂，其中在相同的均化條件下，最終糊狀氯乙烯樹脂的粒徑(MV)根據所使用的高級脂族醇的種類和用量而改變。
25.—種氯乙烯種子，其由根據權利要求6至16中任意一項所述的方法製備。
26.一種糊狀氯乙烯樹脂，其通過使用3至5phm根據權利要求25所述的氯乙烯種子作為第一種種子，在50至65°C下進行種子乳液聚合4至6小時而製得。
【文檔編號】C08L27/06GK103732668SQ201280039654
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2012年8月6日 優先權日:2011年9月2日
【發明者】李玹燮, 陸炅奭, 金漢洪 申請人:Lg化學株式會社