[发明专利]一种大粒径、窄分布聚氯乙烯树脂的制备方法

说明书

本发明提供了一种大粒径、窄分布的聚氯乙烯树脂制备方法，是利用悬浮法生产工艺，并通过两段聚合反应制备而得。通过两段聚合有效增大了聚氯乙烯树脂的粒径，同时减小了粒径分布，使得制备出的聚氯乙烯树脂具有大粒径（D50≥180μm）、窄分布（span≤1.0）的特点，同时颗粒结构疏松、增塑剂吸油率高。利用该方法生产出的聚氯乙烯树脂作为氯化专用PVC树脂用于制备CPVC树脂时，非常有利于氯化反应CPVC树脂氯含量的增加和氯化均匀性的改善，制备得到的CPVC树脂氯含量较高，可应用于CPVC树脂的生产。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种大粒径、窄分布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CPVC树脂，尽管能够生产出CPVC树脂，但由于通用型PVC本身的性能局限，得到的CPVC树脂性能受到一定限制，加工性能很差。为了得到质量较好的CPVC树脂，国外CPVC树脂生产厂家大多针对性的开发了氯化专用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。

行业内公认氯化专用PVC树脂应具备大粒径（100~300μm）、大比表面积（3-10m²/g）等特点，以利于氯气和PVC树脂的充分结合，提高氯含量，保证氯化均匀程度。目前，国内流通的氯化专用PVC树脂主要来自于齐鲁石化和台塑。齐鲁石化生产方法为悬浮法，台塑为本体法，其平均粒经均小于180μm。悬浮法是目前使用最为广泛的PVC工业聚合方法。由悬浮法生产的聚氯乙烯产能占到我国聚氯乙烯产能的80%以上。因此如何利用悬浮法生产工艺生产出氯化专用PVC树脂是当前CPVC树脂推广急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大粒径、窄分布聚氯乙烯树脂的制备方法，是利用悬浮法生产工艺制备出大粒径（D50≥180μm）、窄分布（span≤1.0）的聚氯乙烯树脂；利用该方法生产出的聚氯乙烯树脂可以作为氯化专用PVC树脂，应用于CPVC树脂的生产。

为了实现上述目的，本发明通过采取下述技术方案来实现：

一种大粒径、窄分布的聚氯乙烯树脂制备方法，包含以下步骤：

S1、将氯乙烯单体、分散剂1、分散剂2、引发剂、pH调节剂、热稳定剂和去离子水按照质量比为100：（0.01-0.10）：（0.01-0.10）：（0.01-0.10）：（0.01-0.10）：（0.01-0.10）：（100-200）加入聚合釜内混合均匀，10-40℃温度下搅拌20-60分钟；

S2、升温，在40-60℃的反应条件下进行悬浮聚合反应，聚合时间1-4小时；

S3、聚合完成后，再次按照质量比100：（0.01-0.10）：（0.01-0.10）：（0.01-0.10）：（100-200）加入氯乙烯单体、分散剂1、分散剂2、引发剂和去离子水，在50-70℃的反应条件下进行悬浮聚合反应，聚合时间1-4小时；

S4、聚合完成后，加入终止剂终止聚合反应，得到聚氯乙烯树脂浆料；氯乙烯单体与终止剂的质量比为100：（0.01-0.30）；

S5、将上述树脂浆料经过汽提、离心、干燥后得到大粒径、窄分布的聚氯乙烯树脂。