[发明专利]一种本体聚氯乙烯生产工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及氯乙烯聚合反应工艺，确切说涉及一种用氯乙烯本体法生产聚氯乙烯的工艺方法。

背景技术

生产聚氯乙烯(PVC)树脂，主要有悬浮聚合、本体聚合、乳液聚合和微悬浮聚合4种方法，悬浮聚合法产量占80％，本体聚合法占10％，乳液和微悬浮聚合法占10％。

本体法聚合采用间歇式操作，其工艺流程分2步进行：(1)预聚合：在预聚合釜进行，加入VCM总量的1/3～1/2和引发剂，转化率控制在8％～12％；(2)聚合：在聚合釜中进行，把预聚合的全部物料转入后，再加入剩余的1/2～2/3VCM，补足引发剂，总转化率达到70％～85％，结束聚合，脱除未反应的VCM，冷凝后回收，经汽提的MPVC通过出料风机送到后处理工序分级、均化，成品送至包装系统。

我公司自从法国阿托(ATO)化学公司引进本体法聚氯乙烯工艺技术以来，对其提供的聚合阶段引发剂配方体系进行优化，即：聚合阶段前期引发剂采用其提供的过氧化二碳酸二乙基己酯(EHPD)，聚合阶段后期引发剂改用过氧化新庚酸叔丁酯(Luperox 701M70)。该二元复合引发剂配方体系使用期间出现聚合反应过程前期压力超压，冷却水量剧增，压力波动难控制，整个聚合过程放热不均衡，导致产品优级品率偏低，B级品率也居高不下，而要解决生产中出现聚合反应波动、B级品率高等问题，为了进一步提高生产系统稳定性及产品质量，改善产品的后加工性能，那么本体聚合引发剂配方体系的优化与改进尤为重要。

发明内容

为解决现有技术中聚合反应过程放热不均衡，压力波动批次多，B级品率高，产品优级品率偏低的问题，本发明开发一种新的二元复合引发剂配方体系，使用一种新型引发剂10M85(过氧化新癸酸叔丁脂)替代原有配方中的EHPD(过氧化二碳酸二乙基己酯)，新的二元复合引发剂配方体系为10M85+701M70体系。

一种本体聚氯乙烯生产工艺方法，包括以下步骤：

按照以下方法生产本体聚氯乙烯7型树脂：

(1)预聚合阶段：预聚合釜完成真空置换后，用单体泵将部分液态氯乙烯单体输送入预聚合釜中，加入引发剂过氧化新癸酸叔丁脂(10M85)，然后将温度升高至68℃，压力为1.2MPa，进行预聚合反应，反应15分钟后得到“种子”；

(2)聚合阶段：将聚合助剂A和聚合助剂B以及质量浓度为20％的硝酸溶液一起加入聚合釜内，并对聚合釜进行真空置换；然后向聚合釜中加入剩余的氯乙烯单体，并加入步骤(1)得到的“种子”，再加入引发剂过氧化新癸酸叔丁脂(10M85)和引发剂过氧化新庚酸叔丁酯(701M70)，然后在聚合釜壳体夹层中通入80℃的热水对混合物料进行加热，引发聚合反应，在加热物料的同时用搅拌器进行搅拌，使物料温度压力均匀，直至聚合釜内压力升到9.7kg/cm²，聚合温度升到62℃，保持聚合反应时间3h后，聚合反应结束，再对未反应完VCM进行脱气回收，蒸汽汽提后得到聚氯乙烯树脂；

(3)聚合釜完成出料后，采用高压冲洗装置从聚合釜上自动伸入釜内，用30MPa压力的高压水清洗聚合釜，由程序控制在不同位置清洗釜壁和搅拌上粘附的聚合物。

其中，步骤(1)中加入引发剂过氧化新癸酸叔丁脂(10M85)的加入量是聚合氯乙烯单体总质量0.03％。

步骤(2)中聚合助剂A是抗氧化剂2，6－二叔丁基对甲酚，其加入量是聚合氯乙烯单体的总质量的0.009％。

步骤(2)中聚合助剂B是增稠剂巴豆酸、乙酸乙基脂共聚物，其加入量是聚合氯乙烯单体的总质量的0.0006％。

步骤(2)中硝酸溶液的加入量是聚合氯乙烯单体总质量的0.006％。

步骤(1)和步骤(2)加入的氯乙烯单体的质量比为：(1～2)：1。

步骤(2)引发剂过氧化新癸酸叔丁脂(10M85)的加入量是聚合氯乙烯单体总质量的0.03％。

步骤(2)引发剂过氧化新庚酸叔丁酯(701M70)的加入量是聚合氯乙烯单体总质量的0.007％。

原有EHPD+701M70配方体系与新的10M85+701M70体系两种复合配方体系引发剂理化特性的比较：

1、EHPD(过氧化二碳酸二乙基己酯)引发剂理化特性

溶解性：不溶于水，易溶于醇、酮、脂肪烃及芳烃。

分解温度：62℃(半衰期)1.61小时

2、10M85(过氧化新癸酸叔丁脂)引发剂理化特性

3、两种引发剂性质对比：