納米碳酸鈣改性pvc樹脂原位聚合綜合分散技術的製作方法
2023-07-28 11:34:21
專利名稱：納米碳酸鈣改性pvc樹脂原位聚合綜合分散技術的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種納米碳酸鈣分散技術，尤其是一種納米碳酸鈣改性PVC樹脂原位聚合綜合分散技術。
中國專利CN1392177A公開了一種納米改性化學建材專用PVC樹脂的製備方法，其過程為將無離子水、納米碳酸鈣、碳酸酯、十六醇、聚氧乙烯醚、羥丙基甲基纖維素進行超聲波及微乳化處理，製成納米碳酸鈣微乳化漿液；再將軟水、EHP、羥丙基甲基纖維素、聚乙烯醇、納米碳酸鈣漿料分別加入聚合釜，真空後加入氯乙烯單體，冷攪拌，升溫聚合及乾燥、包裝等工藝。該工藝的由於加料過程的原因，尤其是將軟水、EHP、羥丙基甲基纖維素、聚乙烯醇、納米碳酸鈣漿料分別加入聚合釜後，再加入氯乙烯單體，納米碳酸鈣微粒團聚問題仍然比較突出，影響PVC樹脂的穩定性。
本發明由納米碳酸鈣微乳化工序、聚合工序、氣提乾燥及包裝工序組成，其特徵在於所述的聚合工序的加料程序為軟水與納米碳酸鈣混合比為10∶1～4的納米碳酸鈣微乳液7～12份，分散劑0.02～0.08份，丙烯酸酯類ACR0.05～0.07份，EHP引發劑0.05-0.10份，通過密閉入料系統加入聚合釜，加入氯乙烯單體100份，最後將軟水100～160份加入聚合釜中，在加入上述各原料的同時不斷攪拌；本發明的納米碳酸鈣微乳液最好經以下工藝處理而製成軟水100份，羥丙基甲基纖維素0.5-0.9份，納米碳酸鈣10-40份，乳化劑0.1-0.4份加到微乳化配製槽中，在60-90℃下，送入高剪切乳化機進行高剪切處理1.0～4.0小時，高剪切機的定子與轉子間逆向相對轉速為2000～3000轉/分，製成軟水與納米碳酸鈣混合比為10∶1～4的納米碳酸鈣微乳液。
上述的乳化劑至少含有十二烷基苯磺酸鈉、山梨醇酐單硬脂酸酯、十二烷基硫酸鈉、山梨醇酐單月桂酸酯中的一種。
上述聚合工序的分散劑為羥丙基甲基纖維素HPMC與聚乙烯醇KH-20，其混合比為1∶1.5～1.8。
上述的EHP引發劑至少含有EHP水乳液、EHP甲苯型引發劑、EHP異十二烷基引發劑中的一種。
本發明在加料工序上採取加入氯乙烯單體之後再將軟水加入聚合反應釜中，使經過有機化處理後的納米碳酸鈣可以較好的與VCM單體相容，並藉助於相反轉過程促使部分團聚納米碳酸鈣分離，聚合升溫後，包裹有ACR的納米碳酸鈣與VCM單體發生接枝共聚反應，提高納米碳酸鈣在PVC樹脂中的填充率，使納米微粒均勻分散於樹脂內部，解決了原位聚合中納米碳酸鈣分散不均的問題，滿足了原位聚合生產的要求，使生產出的樹脂性能大大提高。
(2)、將上述改性好的納米碳酸鈣微乳液10份，羥丙基甲基纖維素為HPMC與聚乙烯醇與KH-20的配比為1∶1.6的分散劑0.05份，丙烯酸甲酯(ACR)0.06份，引發劑EHP水乳液0.03份，EHP甲苯型0.3份，通過密閉入料系統加入聚合釜，加入氯乙烯單體100份，在加入上述各原料的同時不斷攪拌，最後將軟水150份加入聚合釜中；(3)、系統常溫攪拌30min時間後，升溫至60℃反應溫度進行接枝聚合反應，反應壓力0.85Mpa，反應時間5.0h後，加入終止劑雙酚A和丙酮縮氨基硫脲並出料。
(4)經汽提系統脫除殘留單體後，進入離心機，溼物料則進行氣流乾燥，經旋風分離器氣固分離後，進入旋流床底部進行降速乾燥至水分0.4％以下，經旋風分離器，過250微米孔徑旋振篩後進入成品包裝。
實施例2(1)將軟水100份，羥丙基甲基纖維素0.8份，納米碳酸鈣40份，乳化劑為十二烷基苯磺酸鈉、山梨醇酐單硬脂酸酯、十二烷基硫酸鈉、山梨醇酐單月桂酸酯各0.1份加到微乳化配製槽中，在80℃下，送入高剪切乳化機進行高剪切處理4小時，高剪切機的定子與轉子間逆向相對轉速為2500轉/分，製成納米碳酸鈣微乳液。
(2)、將上述改性好的納米碳酸鈣微乳液7份，羥丙基甲基纖維素為HPMC與聚乙烯醇與KH-20的混合比為1∶1.6的分散劑0.06份，丙烯酸甲酯0.05份，EHP甲苯型引發劑、EHP異十二烷基各0.04份，通過密閉入料系統加入聚合釜，加入氯乙烯單體100份，最後將軟水150份加入聚合釜中，在加入上述各原料的同時不斷攪拌；(3)、系統常溫攪拌50min時間後，升溫至55℃反應溫度進行接枝聚合反應，反應壓力0.90Mpa，當反應壓力降低0.1mpa時，加終止劑雙酚A後出料。
(4)經汽提系統脫除殘留單體後，進入離心機，溼物料由絞龍送至氣流乾燥管內，經風機吹出的熱風吹送進行氣流乾燥，經旋風分離器氣固分離後，物料經星型加料器與另一股熱風匯合，進入旋流床底部進行降速乾燥，乾燥物料至水分0.4％以下，經旋風分離器，過200微米孔徑旋振篩後進入成品包裝。
實施例3(1)將軟水100份，羥丙基甲基纖維素0.7份，納米碳酸鈣25份，乳化劑為十二烷基苯磺酸鈉、山梨醇酐單硬脂酸酯、十二烷基硫酸鈉、山梨醇酐單月桂酸酯各0.1份加到微乳化配製槽中，在90℃下，送入高剪切乳化機進行高剪切處理4小時，高剪切機的定子與轉子間逆向相對轉速為3000轉/分，製成納米碳酸鈣微乳液。
(2)、將上述改性好的納米碳酸鈣微乳液8份，羥丙基甲基纖維素為HPMC與聚乙烯醇與KH-20的混合比為1∶1.8的分散劑0.06份，丙烯酸甲酯0.05份，EHP水乳液、EHP甲苯型引發劑、EHP異十二烷基引發劑各0.03份，通過密閉入料系統加入聚合釜，加入氯乙烯單體100份，最後將軟水130份加入聚合釜中，在加入上述各原料的同時不斷攪拌；(3)、系統常溫攪拌40min時間後，升溫至60℃反應溫度進行接枝聚合反應，反應壓力0.95Mpa，當反應壓力降低0.15mpa時，加終止劑雙酚A和丙酮縮氨基硫脲後出料。
(4)經汽提系統脫除殘留單體後，經離心機後，對溼物料進行氣流乾燥，再送入旋流床底部進行降速乾燥至水分含量0.4％以下，經旋風分離器後過60目旋振篩進入成品包裝。
實施例4(1)將軟水100份，羥丙基甲基纖維素0.5份，納米碳酸鈣20份，十二烷基硫酸鈉、山梨醇酐單月桂酸酯各0.15份加到微乳化配製槽中，在80℃下，送入高剪切乳化機進行高剪切處理2小時，高剪切機的定子與轉子間逆向相對轉速為3000轉/分，製成20％濃度的納米碳酸鈣微乳液。
(2)、將上述改性好的納米碳酸鈣微乳液10份，羥丙基甲基纖維素為HPMC與聚乙烯醇與KH-20的混合比為1∶1.5的分散劑0.05份，丙烯酸甲酯0.05份，EHP水乳液、EHP甲苯型引發劑各0.04份，通過密閉入料系統加入聚合釜，加入氯乙烯單體100份，最後將軟水100份加入聚合釜中，在加入上述各原料的同時不斷攪拌；(3)、系統常溫攪拌50min時間後，升溫至60℃反應溫度進行接枝聚合反應，反應壓力0.95Mpa，當反應壓力降低0.15mpa時，加終止劑雙酚A和丙酮縮氨基硫脲後出料。
(4)經汽提系統脫除殘留單體後，經離心機後，對溼物料進行氣流乾燥，再送入旋流床底部進行降速乾燥至水分含量0.4％以下，經旋風分離器後過180微米孔徑旋振篩後進入成品包裝。
權利要求
1.一種納米碳酸鈣改性PVC樹脂原位聚合綜合分散技術，由納米碳酸鈣微乳化工序、聚合工序、氣提乾燥及包裝工序組成，其特徵在於所述的聚合工序的加料程序為軟水與納米碳酸鈣混合比為10∶1～4的納米碳酸鈣微乳液7～12份，分散劑0.02～0.08份，丙烯酸酯類ACR0.05～0.07份，EHP引發劑0.05-0.10份，通過密閉入料系統加入聚合釜，加入氯乙烯單體100份，最後將軟水100～160份加入聚合釜中，在加入上述各原料的同時不斷攪拌。
2.如權利要求1所述的納米碳酸鈣改性PVC樹脂原位聚合綜合分散技術，其特徵在於分散劑為羥丙基甲基纖維素HPMC與聚乙烯醇KH-20混合劑，其混合比為1∶1.5～1.8。
3.如權利要求1或2所述的納米碳酸鈣改性PVC樹脂原位聚合綜合分散技術，其特徵在於所述的納米碳酸鈣微乳液經以下工藝處理而製成軟水100份，羥丙基甲基纖維素0.5-0.9份，納米碳酸鈣10-40份，乳化劑0.1-0.4份加到微乳化配製槽中，在60-90℃下，送入高剪切乳化機進行高剪切處理1.0～4.0小時，高剪切機的定子與轉子間逆向相對轉速為2000～3000轉/分，製成納米碳酸鈣濃度為10-40％的納米碳酸鈣微乳液。
4.如權利要求1或2所述的納米碳酸鈣改性PVC樹脂原位聚合綜合分散技術，其特徵在於所述的引發劑中含有EHP水乳液。
5.如權利要求1或2所述的納米碳酸鈣改性PVC樹脂原位聚合綜合分散技術，其特徵在於所述的引發劑中含有EHP甲苯型引發劑。
6.如權利要求1或2所述的納米碳酸鈣改性PVC樹脂原位聚合綜合分散技術，其特徵在於所述的引發劑中含有EHP異十二烷基引發劑。
7.如權利要求3所述的納米碳酸鈣改性PVC樹脂原位聚合綜合分散技術，其特徵在於所述的引發劑中含有EHP水乳液。
8.如權利要求3所述的納米碳酸鈣改性PVC樹脂原位聚合綜合分散技術，其特徵在於所述的引發劑中含有EHP甲苯型引發劑。
9.如權利要求3所述的納米碳酸鈣改性PVC樹脂原位聚合綜合分散技術，其特徵在於所述的引發劑中含有EHP異十二烷基引發劑。
10.如權利要求3所述的納米碳酸鈣改性PVC樹脂原位聚合綜合分散技術，其特徵在於所述的乳化劑中含有十二烷基苯磺酸鈉。
11.如權利要求3所述的納米碳酸鈣改性PVC樹脂原位聚合綜合分散技術，其特徵在於所述的乳化劑中含有山梨醇酐單硬脂酸酯。
12.如權利要求3所述的納米碳酸鈣改性PVC樹脂原位聚合綜合分散技術，其特徵在於所述的乳化劑中含有十二烷基硫酸鈉。
13.如權利要求3所述的納米碳酸鈣改性PVC樹脂原位聚合綜合分散技術，其特徵在於所述的乳化劑中含有山梨醇酐單月桂酸酯。
全文摘要
本發明涉及一種納米碳酸鈣改性PVC樹脂原位聚合綜合分散技術，由納米碳酸鈣微乳化工序、聚合工序、氣提乾燥及包裝工序組成，其聚合工序的加料程序為將納米碳酸鈣微乳液、分散劑、丙烯酸酯類ACR、EHP引發劑通過密閉入料系統加入聚合釜，加入氯乙烯單體，最後加入軟水。本發明在加料工序上採取加入氯乙烯單體之後再將軟水加入聚合反應釜中，提高了納米碳酸鈣在PVC樹脂中的填充率，使納米微粒均勻分散於樹脂內部，解決了原位聚合中納米碳酸鈣分散不均的問題，滿足了原位聚合生產的要求，使生產出的樹脂性能大大提高。
文檔編號C08L27/06GK1468901SQ0314949
公開日2004年1月21日 申請日期2003年6月24日 優先權日2003年6月24日
發明者張新力, 周軍, 安志明, 宋曉玲, 黃東 申請人:新疆石河子中發化工有限責任公司