[发明专利]氯化专用聚氯乙烯树脂的制备方法

说明书

本发明涉及高分子材料技术领域，公开了一种氯化专用聚氯乙烯树脂的制备方法，它包括以下步骤：取PVC聚合生产系统离心完毕的含水PVC树脂湿料加入带搅拌的密闭容器中，加入功能性有机溶剂搅拌混合均匀，再进行冷冻处理，将冷冻过处在低温的初料进行微波加热、干燥，即得到氯化专用PVC树脂。水相聚合法得到的PVC树脂湿料颗粒内部包含有大量的水分，进行冷冻时水变成冰对PVC树脂颗粒内部孔径膨胀作用，在微波加热时冰升华为水蒸气，水蒸气初期压迫PVC树脂颗粒周围结构并拢，后期冲破PVC树脂颗粒和颗粒外部皮膜束缚，快速逸出，得到颗粒结构疏松、增塑剂吸油率高、比表面积大的氯化专用树脂，可以满足CPVC树脂的生产需要，更利于氯化反应的进行。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种氯化专用聚氯乙烯树脂的制备方法。

背景技术

氯化聚氯乙烯（CPVC）树脂是在PVC树脂的分子结构中，通过氯化反应引入氯原子，将氯含量由普通PVC树脂的56% 提高至61%~75%。氯含量的提高，改善了PVC树脂的各项性能，使其具有了良好的耐化学腐蚀性、阻燃性与绝缘性，耐热性更是大幅优于PVC树脂，使CPVC树脂可以应用于化工、建材、冶金、造船、电器和粘合剂领域。

制备CPVC树脂需要使用专门的氯化专用PVC树脂。氯化专用PVC树脂的开发是生产CPVC树脂的难点之一。以通用型PVC树脂为原料生产PVC，尽管能够生产出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。为了得到质量较好的CPVC，国外CPVC生产厂家大多针对性的开发了CPVC专用PVC树脂。现有技术中，为了保持技术垄断及高额利润，国外CPVC树脂的生产均采用氯乙烯-聚合-氯化一体化技术，没有一家公司对外销售作为中间产品的氯化专用PVC树脂。氯化专用PVC树脂已成为影响我国CPVC发展的重要因素。

氯气在氯化专用PVC树脂颗粒中的扩散是决定CPVC制备过程中氯化反应速率和产品质量的重要因素。氯气在氯化专用PVC树脂颗粒的扩散由外向内可分为三个阶段：第一阶段，氯气分子从树脂颗粒皮膜薄层处或皮膜破裂处进入颗粒内部孔隙；第二阶段，进入颗粒内部的氯气分子沿着颗粒内部通畅的孔隙不断向颗粒深处扩散，并接触到包围孔隙的初级离子和初级粒子聚结体表面，第三阶段，树脂颗粒内部表面的氯气分子向初级粒子及初级粒子聚结体内部扩散。可见，树脂颗粒表面少皮膜或无皮膜更有利于氯气向分子内部扩散；树脂颗粒内部比表面积越大，初级粒子及聚集体结构越疏松、氯气分子在初级粒子内的分布也较均匀。即氯化专用PVC树脂需要具备内部结构疏松、高孔隙率、高比面积、皮膜薄或者无皮膜的颗粒特性。

制备氯化专用PVC树脂大多通过调整氯乙烯聚合条件，如调整分散剂种类和比例、加入表面活性剂等来实现，需调整氯乙烯聚合条件和工艺，存在风险高，工艺复杂的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氯化专用聚氯乙烯树脂的制备方法，对通用型PVC树脂进行冷冻、微波处理和干燥处理，得到颗粒结构疏松、增塑剂吸油率高、比表面积大的氯化专用PVC树脂，以满足CPVC树脂的生产需要。

为了实现上述目的，本发明通过采取下述技术方案来实现：

一种氯化专用聚氯乙烯树脂的制备方法，包含以下步骤：

S1、称取100份水相聚合法PVC生产系统离心完毕的含水量为5-20%的PVC树脂湿料，置于带搅拌装置的密闭容器中；向容器中加入PVC树脂湿料重量的1-5%功能性有机溶剂，在5-60℃搅拌1-60分钟，搅拌转速50-1000转/分钟，得到初料；

S2、将S1混合均匀的初料置于-20-0℃进行冷冻处理，冷冻时间为30-300分钟；初料颗粒内部包含的大量水分冷冻成冰，体积增大，PVC树脂颗粒内部孔径出现膨胀；