[發明專利]氯化專用聚氯乙烯樹脂的制備方法

在審

• 申請號: 202010942456.5
• 申請日: 2020-09-09
• 公開（公告）號: CN112029138A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 張文學;史萬敬;裴英鴿;劉元戎;饒棟;周洪濤;李開存;張宇琪;郭偉
• 申請（專利權）人: 金川集團股份有限公司
• 主分類號: C08J9/28
• 分類號: C08J9/28;C08J3/28;C08L27/06
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司 62002
• 代理人: 李實軍

本發明涉及高分子材料技術領域，公開了一種氯化專用聚氯乙烯樹脂的制備方法，它包括以下步驟：取PVC聚合生產系統離心完畢的含水PVC樹脂濕料加入帶攪拌的密閉容器中，加入功能性有機溶劑攪拌混合均勻，再進行冷凍處理，將冷凍過處在低溫的初料進行微波加熱、干燥，即得到氯化專用PVC樹脂。水相聚合法得到的PVC樹脂濕料顆粒內部包含有大量的水分，進行冷凍時水變成冰對PVC樹脂顆粒內部孔徑膨脹作用，在微波加熱時冰升華為水蒸氣，水蒸氣初期壓迫PVC樹脂顆粒周圍結構并攏，后期沖破PVC樹脂顆粒和顆粒外部皮膜束縛，快速逸出，得到顆粒結構疏松、增塑劑吸油率高、比表面積大的氯化專用樹脂，可以滿足CPVC樹脂的生產需要，更利于氯化反應的進行。

技術領域

本發明涉及高分子材料技術領域，具體涉及一種氯化專用聚氯乙烯樹脂的制備方法。

背景技術

氯化聚氯乙烯（CPVC）樹脂是在PVC樹脂的分子結構中，通過氯化反應引入氯原子，將氯含量由普通PVC樹脂的56% 提高至61%~75%。氯含量的提高，改善了PVC樹脂的各項性能，使其具有了良好的耐化學腐蝕性、阻燃性與絕緣性，耐熱性更是大幅優于PVC樹脂，使CPVC樹脂可以應用于化工、建材、冶金、造船、電器和粘合劑領域。

制備CPVC樹脂需要使用專門的氯化專用PVC樹脂。氯化專用PVC樹脂的開發是生產CPVC樹脂的難點之一。以通用型PVC樹脂為原料生產PVC，盡管能夠生產出CPVC。但由于通用型PVC本身的性能局限，得到的CPVC性能受到一定限制，加工性能很差。為了得到質量較好的CPVC，國外CPVC生產廠家大多針對性的開發了CPVC專用PVC樹脂。現有技術中，為了保持技術壟斷及高額利潤，國外CPVC樹脂的生產均采用氯乙烯-聚合-氯化一體化技術，沒有一家公司對外銷售作為中間產品的氯化專用PVC樹脂。氯化專用PVC樹脂已成為影響我國CPVC發展的重要因素。

氯氣在氯化專用PVC樹脂顆粒中的擴散是決定CPVC制備過程中氯化反應速率和產品質量的重要因素。氯氣在氯化專用PVC樹脂顆粒的擴散由外向內可分為三個階段：第一階段，氯氣分子從樹脂顆粒皮膜薄層處或皮膜破裂處進入顆粒內部孔隙；第二階段，進入顆粒內部的氯氣分子沿著顆粒內部通暢的孔隙不斷向顆粒深處擴散，并接觸到包圍孔隙的初級離子和初級粒子聚結體表面，第三階段，樹脂顆粒內部表面的氯氣分子向初級粒子及初級粒子聚結體內部擴散。可見，樹脂顆粒表面少皮膜或無皮膜更有利于氯氣向分子內部擴散；樹脂顆粒內部比表面積越大，初級粒子及聚集體結構越疏松、氯氣分子在初級粒子內的分布也較均勻。即氯化專用PVC樹脂需要具備內部結構疏松、高孔隙率、高比面積、皮膜薄或者無皮膜的顆粒特性。

制備氯化專用PVC樹脂大多通過調整氯乙烯聚合條件，如調整分散劑種類和比例、加入表面活性劑等來實現，需調整氯乙烯聚合條件和工藝，存在風險高，工藝復雜的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種氯化專用聚氯乙烯樹脂的制備方法，對通用型PVC樹脂進行冷凍、微波處理和干燥處理，得到顆粒結構疏松、增塑劑吸油率高、比表面積大的氯化專用PVC樹脂，以滿足CPVC樹脂的生產需要。

為了實現上述目的，本發明通過采取下述技術方案來實現：

一種氯化專用聚氯乙烯樹脂的制備方法，包含以下步驟：

S1、稱取100份水相聚合法PVC生產系統離心完畢的含水量為5-20%的PVC樹脂濕料，置于帶攪拌裝置的密閉容器中；向容器中加入PVC樹脂濕料重量的1-5%功能性有機溶劑，在5-60℃攪拌1-60分鐘，攪拌轉速50-1000轉/分鐘，得到初料；

S2、將S1混合均勻的初料置于-20-0℃進行冷凍處理，冷凍時間為30-300分鐘；初料顆粒內部包含的大量水分冷凍成冰，體積增大，PVC樹脂顆粒內部孔徑出現膨脹；