[发明专利]一种控制ACR粒径的方法

说明书

本发明公开了一种控制ACR粒径的方法，按工艺配方备料，ACR的制备分为第一阶段乳液粒生成阶段、第二阶段匀速聚合阶段、第二阶段降速阶段，根据工艺设定反应釜的第一阶段搅拌速率V₁，并根据工艺计算反应进行到第二阶段、第三阶段时搅拌的转动力矩设定值M′₂、M′₃；第一阶段反应完成后检测到转动力矩为M₁，计算第二阶段的搅拌速率V₂，第二阶段反应完成后检测到转动力矩为M₂，计算第三阶段的搅拌速率V₃，第三阶段反应完成后得ACR。本发明通过分段反应，不仅能够控制ACR成品粒径，使其粒径分布更窄，而且大大降低了反应釜与反应釜之间产品的差异，提高了产品的质量稳定性；同时整个生产过程采用自动控制，提高了生产效率及产品质量，大大提高了企业的经济效益。

技术领域

本发明涉及一种ACR助剂制备领域，尤其是一种控制ACR粒径的方法。

背景技术

硬质PVC树脂是指未增塑PVC，属硬脆性材料，其主要缺点是耐冲击性差、低温脆性大。硬质PVC抗冲击强度很低，常温下一般仅为3-5KJ/m²，低温耐冲击性能就更差，主要原因是它对缺口具有高度敏感性，这与它的分子结构有关。因此硬质PVC树脂需要加以增韧改性才能使用，对其增韧改性的研究是十分重要的研究领域。抗冲改性剂的作用主要是改善PVC树脂的常温、低温脆性及机械强度，促进PVC树脂的熔化过程，改进流变性能。

丙烯酸酯共聚物树脂(Acrylate Copolymer Resin，ACR)是一种综合性优良的PVC抗冲改性剂，其中具有核-壳结构的ACR类抗冲改性剂以其优异的增韧性、良好的耐候性、很好的成型加工性以及制品美观、尺寸精度高且能在很宽的使用温度范围内保持最佳的冲击强度等优点而倍受人们关注，发展十分迅速。

ACR抗冲击改性剂是典型的核/壳聚合物粒子。是由不同化学组成或不同的组份复合而形成的具有双层或多层结构的复合粒子。五十年代美国Rohm and Haas Co.首次开发出ACR核/壳结构型抗冲击改性剂。六十至七十年代，日本、德国等公司也研究了ACR及MBS类的核/壳型抗冲击改性剂。八十年代初Okubo等提出了“粒子设计”的新概念。到目前为止，核/壳结构的聚合物一直是人们研究的起点，在其合成、结构、形态、性能、作用机理、应力等多方面都取得了很大进展。

ACR生产的核心是在聚合反应釜中的聚合反应，从聚合反应动力学的角度看,乳液聚合存在着3个阶段,即第一阶段乳液粒生成阶段、第二阶段匀速聚合阶段、第三阶段降速阶段；在反应过程中ACR的粒径由小变大，反应温度和PH值都会对ACR粒径变化有较大影响，由于反应温度和PH在线检测都属于滞后环节，在实际的过程控制中都会与设定值存在一定的偏差，从而影响ACR粒径；且在现有技术中ACR粒径生长过程中，采用恒定匀速的搅拌速率，对ACR生长过程中的这些干扰因素无法消除。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种控制ACR粒径的方法，解决现有技术中因聚合反应过程中控制参数调节滞后引起的ACR粒径波动的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种控制ACR粒径的方法，按工艺配方备料，ACR的制备分为第一阶段乳液粒生成阶段、第二阶段匀速聚合阶段、第三阶段降速阶段，根据工艺设定反应釜的第一阶段搅拌速率V₁，并根据工艺计算反应进行到第二阶段、第三阶段时搅拌的转动力矩设定值M′₂、M′₃；第一阶段反应完成后检测到转动力矩为M₁，由以下公式计算第二阶段的搅拌速率V₂，

然后采用V₂进行第二阶段的反应，第二阶段反应完成后检测到转动力矩为M₂，由以下公式计算第三阶段的搅拌速率V₃，