氯醋糊樹脂的試驗研究

包 巖，周為快

（沈陽帕卡瀨精有限總公司，遼寧 沈陽 110042）

氯醋糊樹脂的試驗研究

包 巖，周為快

（沈陽帕卡瀨精有限總公司，遼寧 沈陽 110042）

在30 L小試聚合裝置上研究了汽車塑溶膠專用氯醋糊樹脂的醋酸乙烯、引發(fā)劑和乳化劑對產(chǎn)品質(zhì)量及反應(yīng)過程的影響規(guī)律，確定了最優(yōu)的工藝參數(shù)和配方條件。

氯醋糊樹脂；醋酸乙烯；引發(fā)劑；乳化劑

隨著國內(nèi)糊樹脂生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展與國外產(chǎn)品的進入，同時受世界經(jīng)濟的大環(huán)境影響，國內(nèi)PVC糊樹脂產(chǎn)品幾乎出現(xiàn)滯銷的局面。因此，研發(fā)適銷對路的新品種和新牌號，從而扭轉(zhuǎn)PVC糊樹脂產(chǎn)品銷售的被動局面已經(jīng)迫在眉睫。目前，國內(nèi)沈陽化工股份有限公司開發(fā)出了4個牌號的氯醋共聚糊樹脂，并且于2002年進行了工業(yè)化生產(chǎn)。這幾種氯醋糊樹脂可替代同類的進口產(chǎn)品，但產(chǎn)能還無法滿足國內(nèi)市場需求，因而研發(fā)該產(chǎn)品具有很好的社會和經(jīng)濟效益。通過對沈陽化工股份有限公司氯醋糊樹脂牌號分析和查閱資料，選擇汽車塑溶膠專用氯醋糊樹脂進行研發(fā)，該樹脂的指標為：平均聚合度在1 000±100醋酸乙烯酯質(zhì)量分數(shù)為3%～5%，B型黏度為 1 000～6 000 mPa·s（樹脂和DOP比值為 100∶65），樹脂刮痕粒度小于 100 μm。

1 主要原料及設(shè)備（見表1、表2）

2 工藝流程

將無離子水、VCM單體、乳化劑、引發(fā)劑加入預(yù)混釜內(nèi)，在緩慢的攪拌下，通過均化泵把單體油滴均勻分散于水相內(nèi)，循環(huán)均化一段時間后，當油滴粒徑達到1.0～2.0 μm，打到聚合釜升溫聚合，反應(yīng)結(jié)束后其膠乳送去干燥，回收VCM經(jīng)吸附器后排空。干燥采用離心噴霧干燥工藝，膠乳經(jīng)高速旋轉(zhuǎn)噴霧頭分散成霧狀細滴進入熱空氣中，并使水分蒸發(fā)，熱空氣控制一定溫度進入干燥器內(nèi)，與膠乳并流。干燥后的物料經(jīng)研磨粉碎、包裝。

表1 主要原料一覽表

3 試驗方案與討論

3.1 醋酸乙烯的加入量試驗

氯醋糊樹脂同PVC糊樹脂相比，因為PVC分子中增加了醋酸乙烯酯分子，分子鏈段由均一的-CH2-CHCl-變成為-CH2-CHCl-CH2-CHOOCCH3-，使均聚物中緊密堆積的氯乙烯分子鏈段剛性結(jié)構(gòu)遭到了破壞，降低了分子之間的極性，減小了分子之間的相互引力，使樹脂具有比較低的凝膠化溫度和熔融溫度。同時，糊樹脂分子中的酯基引入可以提高增塑劑對于糊樹脂的溶解速度，增強糊樹脂和其他各種粘合基材的粘合力。試驗結(jié)果見表3。

表2 主要設(shè)備一覽表

表3 醋酸乙烯加入量試驗結(jié)果統(tǒng)計表

由試驗數(shù)據(jù)可知樹脂乙酸乙烯酯的含量隨醋酸乙烯占油量百分比的增大而增大。當醋酸乙烯占油量的5%時，乙酸乙烯酯含量為2.37%，低于汽車塑溶膠專用氯醋糊樹脂的醋酸乙烯酯質(zhì)量分數(shù)3%～5%的下線；當醋酸乙烯占油量的9%時，乙酸乙烯酯含量為6.04%，高于汽車塑溶膠專用氯醋糊樹脂的醋酸乙烯酯質(zhì)量分數(shù)3%～5%的上線；當醋酸乙烯占油量的7%時，乙酸乙烯酯含量為3.66%，正位于汽車塑溶膠專用氯醋糊樹脂的醋酸乙烯酯質(zhì)量分數(shù)3%～5%的范圍內(nèi)，因此確定醋酸乙烯加入量為7%。

3.2 乳化劑的加入試驗

乳化劑在微懸浮聚合中起到降低界面張力，乳化、分散、增溶等作用，乳化劑的選用要考慮其離子型，尤其是陰離子型是首選，因其具有親水基團，且微液滴都帶有同種電荷而相互排斥，以得到較穩(wěn)定的乳液體系。試驗結(jié)果見表4。

當烷基硫酸鹽用量在0.55%和脂肪醇用量在0.95%時，乳液中有顆粒出現(xiàn)，說明乳化劑用量不夠，反應(yīng)液滴包裹不嚴，液滴發(fā)生聚并產(chǎn)生顆粒。當提高乳化劑用量時，乳液中未再出現(xiàn)顆粒。但當乳化劑的用量過多時，如烷基硫酸鹽用量在0.85%和脂肪醇用量在1.10%時，出料后膠乳的泡沫明顯增多，這是因為乳液中游離的乳化劑過多，包裹氣泡造成的。在實際生產(chǎn)中盡量做到乳化劑加入量要少，這是因為過多的乳化劑影響糊樹脂的加工性能。因此，固定乳化劑的用量，即烷基硫酸鹽的用量為0.55%，脂肪醇用量為1.00%。

3.3 引發(fā)劑加入試驗

微懸浮法聚合兼有懸浮法聚合和乳液法聚合的特征，其引發(fā)劑既可以使用油溶性引發(fā)劑也可使用水溶性引發(fā)劑。聚合反應(yīng)在微液滴內(nèi)部進行，即液滴成核。一般一步法微懸浮乳液聚合采用的是油溶性引發(fā)劑,試驗結(jié)果見表5。

表5 引發(fā)劑加入試驗結(jié)果表

由試驗數(shù)據(jù)看出，當BNP用量為11 g時，反應(yīng)前期弱，需要補充熱水加熱；用量為15 g時，反應(yīng)激烈不好控制；當P355用量為17 g或少于17 g時，反應(yīng)后期壓降慢還需要補加熱水升溫；用量為19 g時，后期反應(yīng)激烈不易控制；當引發(fā)劑BNP用量為13g和P355用量為18g時，反應(yīng)從前到后基本平穩(wěn)。

4 小結(jié)

物料配制、醋酸乙烯加入量和均化時間合理的控制是保證聚合反應(yīng)正常的前提，均化效果的好壞直接影響樹脂膠乳一次粒子大小及其粒徑分布，進而影響產(chǎn)品粘度這一指標，是微懸浮法聚合的關(guān)鍵所在。在聚合反應(yīng)中乳化劑體系的穩(wěn)定性不僅是反應(yīng)能夠平穩(wěn)進行的重要因素，也是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因素。引發(fā)劑體系的選用和合理匹配是決定生產(chǎn)效率的主要因素。

Experimental study on chlorinated vinegar paste resin

BAO Yan，ZHOU Wei-kuai

（Shenyang Parkerizing Co.,Ltd.,Shenyang 110042,China）

The effects of vinyl acetate,initiator and emulsifier on the quality and reaction process of automobile chloroacetic paste resin were studied on 30 L polymerization plant.The most suitable process parameters and formulation conditions were determined.

chlorinated vinegar paste resin;vinyl acetate;initiator;emulsifier

TQ325.3

B

1009-1785(2017)12-0021-02

2017-07-31