糊樹(shù)脂 MP—1300L試驗(yàn)研究

周為快，高全山（天津渤天化工有限責(zé)任公司，天津 300480）

糊樹(shù)脂 MP—1300L試驗(yàn)研究

周為快，高全山
（天津渤天化工有限責(zé)任公司，天津 300480）

在 30 L 小試聚合裝置上研究了糊樹(shù)脂手套專用料 MP—1300L 的均化時(shí)間、引發(fā)劑、乳化劑和干燥塔進(jìn)出口溫度對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量及反應(yīng)過(guò)程的影響規(guī)律，確定了最優(yōu)的工藝參數(shù)和配方條件。

糊樹(shù)脂；均化；引發(fā)劑；乳化劑

1 主要原料

VCM：純度＞99.9%，天津渤天化工自產(chǎn)；無(wú)離子水：硬度≤1×10－6，天津渤天化工自產(chǎn)；CAL：有效成分 99%，吳江市集星化學(xué)廠；SLS：有效成分≥90%，吳江凱達(dá)化工廠；EEP：濃度 50%，山東宏泰化工有限公司；ABVN：固體，山東宏泰化工有限公司。

2 主要設(shè)備

預(yù)混釜：夾套帶攪拌 30 L，攪拌 轉(zhuǎn)速 0～460 rpm，電機(jī)功率 0.75 kW，華遠(yuǎn) 化 工機(jī)械裝備 有 限公司；

均化泵：類型 ERS2000，剪切速率 0～14000 rpm，上海依肯機(jī)械設(shè)備有限公司；

聚合釜：夾套帶攪拌 30 L，攪 拌 轉(zhuǎn) 速 0～460 rpm，電 機(jī) 功率 0.75 kW，華 遠(yuǎn) 化工機(jī) 械 裝 備有 限 公 司 ，噴霧干燥器：型號(hào) 093—2209，丹麥 Nero 公司。

3 工藝流程

先向潔凈的預(yù)混釜內(nèi)加入一定量的無(wú)離子水，在有攪拌的情況下加入引發(fā)劑、乳化劑和助乳化劑，蓋好釜蓋壓入一定量單體，開(kāi)啟均化泵均化，均化后的物料壓入聚合釜內(nèi)之后升溫到規(guī)定溫度開(kāi)始聚合，當(dāng)壓力降到規(guī)定壓力時(shí)出料。物料經(jīng)過(guò)濾后由加料泵輸送到噴霧干燥器中，進(jìn)行脫出水分，粉料通過(guò)研磨后取樣分析。

4 試驗(yàn)方案與討論

4.1 均化時(shí)間

微懸浮聚合獲得的膠乳顆粒與乳液法不同，并非靠膠束形成，而是依靠機(jī)械分散形成，顆粒的大小可以通過(guò)人為控制，因此微懸浮工藝的關(guān)鍵步驟就是利用分散泵將所有原料分散成 1～2 μm 的小液滴。選取不同均化時(shí)間，對(duì)應(yīng)的乳液粒徑及相應(yīng)的乳液狀態(tài)見(jiàn)表1。

由表中分析數(shù)據(jù)可以看出：（1） 隨著均化時(shí)間的延長(zhǎng)，粒徑逐漸減小，但粒徑減小到一定程度后，粒徑大小不再隨時(shí)間延長(zhǎng)而減??；（2）均化時(shí)間過(guò)短，膠乳中有顆粒生成。 通 過(guò)試驗(yàn)選用均 化時(shí)間為 40 min。

4.2 引發(fā)劑用量

微懸浮聚合使用偶氮類和過(guò)氧化物復(fù)合的引發(fā)劑體系，依據(jù)所做產(chǎn)品的聚合度對(duì)應(yīng)的反應(yīng)溫度的不同，使用不同活性的引發(fā)劑進(jìn)行復(fù)配。為了提高生產(chǎn)效率，一般選用高、中活性引發(fā)體系進(jìn)行復(fù)配，這種復(fù)配可以使反應(yīng)平穩(wěn)，同時(shí)易于控制。通過(guò)試驗(yàn)選用 ABVN 和 EEP 試驗(yàn)見(jiàn)表 2。

表1 不同均化時(shí)間的浮液粒徑和乳液狀態(tài)

表2 ABVN和EEP復(fù)配試驗(yàn)

針對(duì) MP1300L 糊樹(shù)脂，當(dāng) EEP 用量少 于 4.0 kg時(shí) ，反應(yīng) 前 期 比較 弱 ；當(dāng) ABVN 用 量少 于 3.0 kg 時(shí) ，反應(yīng)后期壓降變慢； 引發(fā)劑搭配比例為 EEP/ABVN為 1∶1，反應(yīng)前期弱；提高 EEP 用量之后，反應(yīng)從前到后比較平穩(wěn)；根據(jù)反應(yīng)時(shí)長(zhǎng)和反應(yīng)平穩(wěn)程度確定ABVN 用量 為 3.0 kg，EEP 用量為 4.0 kg。

4.3 乳化劑用量和配比

聚氯乙烯糊樹(shù)脂微懸浮聚合的表面活性劑一般采用復(fù)合體系，即用陰離子型表面活性劑（SLS）和非離子型表面活性劑（CAL）復(fù)合，提高乳液的穩(wěn)定性。 具體試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。

由表中數(shù)據(jù)和從反應(yīng)過(guò)程來(lái)看， 在 SLS：0.5%～1.0%、CAL：0.8%～1.0%的范圍內(nèi)，體系都很穩(wěn)定，且產(chǎn)品物化性能均符合指標(biāo)要求。當(dāng)乳化劑用量少時(shí)，特別是 SLS 用量低于 0.5%時(shí)， 反應(yīng)體系不穩(wěn)定，出料后樹(shù)脂的粗料過(guò)多；當(dāng)提高乳化劑用量比例時(shí)，反應(yīng)明顯變得平穩(wěn)，并且樹(shù)脂成品黏度有下降趨勢(shì)；但乳化劑用量過(guò)多時(shí)，如 SLS 用量高于 1.0%時(shí)，膠乳出料時(shí)樹(shù)脂乳液的泡沫明顯增多。因此，選用乳化劑用量 SLS 用量為 0.6%，CAL 用量為 1.0%。

表3 乳化劑用量和配比試驗(yàn)

4.4 干燥塔進(jìn)出口溫度與產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)系

干燥塔進(jìn)出口溫度控制，是決定二次粒子形態(tài)特征的直接因素，并且極大地影響成糊性能，在后加工中能否快速崩解成初級(jí)粒子，從而形成低黏度高質(zhì)量產(chǎn)品的關(guān)鍵。干燥塔進(jìn)出口溫度對(duì)黏度的影響進(jìn)行如下試驗(yàn)，見(jiàn)表 4。

表4 干燥塔進(jìn)出口溫度對(duì)黏度的影響

由表 4 數(shù)據(jù)可以看出：（1）樹(shù)脂隨著進(jìn)口溫度的增加，黏度變化不大。 但隨著出口溫度的增加，黏度升高比較大；提高進(jìn)出口溫度可降低水份，但到一定溫度后不再變化，故出口溫度控制在不低于 53 ℃為宜；（2）由于聚氯乙烯糊樹(shù)脂膠乳是熱敏性物質(zhì)，干燥塔進(jìn)口溫度不應(yīng)過(guò)高，否則樹(shù)脂長(zhǎng)時(shí)間受熱易變色，同時(shí)表面燒結(jié)，影響產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性；（3）干燥塔的出口溫度越低，樹(shù)脂產(chǎn)品顆粒表面越松散，樹(shù)脂顆粒在增塑劑中越容易崩解，如果出口溫度過(guò)高使樹(shù)脂顆粒堅(jiān)硬，難于崩解，將會(huì)影響加工品質(zhì)。 通過(guò)試驗(yàn)的結(jié)果選用樹(shù)脂的干燥溫度，進(jìn)口為 155 ℃，出口為 53℃。

5 小結(jié)

（1）物料的均化時(shí)間及攪拌轉(zhuǎn)速的合理控制是保證正常反應(yīng)的前提，均化時(shí)間的長(zhǎng)短直接影響膠乳一次粒子大小及粒度分布，從而影響產(chǎn)品黏度這一重要指標(biāo)，是微懸浮聚合的核心所在。通過(guò)試驗(yàn)均化 時(shí) 間 40 min，膠 乳 平 均 粒 徑 接 近 1.0 μm， 且 大 小粒子分布適中。

（2）引發(fā)劑的選用及合理匹配是決定生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。 根據(jù)反應(yīng)時(shí)長(zhǎng)和反應(yīng)平穩(wěn)程度確定 ABVN用量為 3.0 kg，EEP 用 量為 4.0 kg。

（3）乳化體系穩(wěn)定性不僅是整個(gè)反應(yīng)平穩(wěn)進(jìn)行的關(guān)鍵因素，也是保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素。通過(guò)試驗(yàn)選用乳化劑用量 SLS 用量為 0.6%，CAL 用量為 1.0%。

（4）進(jìn)出口溫度的控制是影響二次粒子聚結(jié)狀態(tài)，能否利于崩解成初級(jí)粒子，形成低黏度的高質(zhì)量產(chǎn)品的關(guān)鍵。

Experimental study paste resin MP-1300L

ZHOU Wei-kuai，GAO Quan-shan
（Tianjin Bohai Chemical Co.，Ltd.，Tianjin 300480，China）

The test in 30 L polymerization device paste resin is studied in gloves for MP － 1300L of homogenizing time，temperature，initiator，emulsifier and drying tower import and export of product quality and the regularity of the influence of the reaction process，determine the process parameters and formula of the optimal conditions.

paste resin；homogenization；initiator；emulsifier

TQ325.3

：B

：1009－1785(2017)02－0024－02

2016-07-15