专利名称：一种连续合成聚氯乙烯树脂的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种聚氯乙烯树脂的合成方法，尤其涉及采用悬浮聚合法 制备聚氯乙烯树脂的方法。
背景技术：
聚氯乙烯是一种重要的化工原料，在众多的领域均有十分广泛的用途。 聚氯乙烯的合成，通常有本体聚合、溶液聚合或悬浮聚合。
目前，悬浮聚合法制备聚氯乙烯树脂有二种不同的工艺方法低温法 和扩链剂法。为了获得符合要求的聚氯乙烯树脂，人们往往对合理选择分
散体系作改进，如申请人在中国专利ZL021122229中报道的技术，以提高 树脂综合质量来制造优异的高分子量聚氯乙烯树脂。
目前的合成方法，均在反应釜中，采用间歇聚合的方法进行制备。而 间歇合成的方法，生产效率低，各个批次的产品的质量，不能确保一致。 同时，操作控制也比较复杂，需要随时调整冷却介质的量，以保证反应温 度符合反应要求。
发明内容
本发明的目的是公开一种连续合成聚氯乙烯树脂的制备方法，以克服 现有技术存在的上述缺陷。
本发明的方法，包括如下步骤
将氯乙烯单体、水、分散剂和链转移剂，连续的从圆柱状的反应器底 部的原料入口送入，将引发剂连续的从圆柱状的反应器下部的引发剂入口
送入，将反应终止剂从圆柱状的反应器上部的反应终止剂入口送入反应器， 反应后的产品，聚氯乙烯树脂从反应器的顶部的产品出口送出；
所述的圆柱状的反应器，包括
圆柱状的壳体；
自上而下设置在圆柱状的壳体内的螺旋盘管构成的换热器，螺旋盘管 的两端分别与设置在反应段的壳体上的进口与出口相连接； 自上而下设置在圆柱状的壳体中部的搅拌装置； 设置在圆柱状的壳体底部的原料入口 ； 设置在圆柱状的壳体下部的弓I发剂入口 ； 设置在圆柱状的壳体顶部的产品出口； 设置在圆柱状的壳体上部的反应终止剂入口 ；
所述的分散剂和引发剂，均为本领域公知的物质，优选的，所述分散 剂为丙基甲基纤维素或醇解度为78.5 — 81.5 mof %的聚乙烯醇中的一种 以上；
所述引发剂为过氧化酯类，优选过氧化二碳酸双(2—乙基乙酯)，如 申请人:在中国专利021106274公开的技术；
所述链转移剂为本领域常用的物质，优选p —琉基乙醇；
所述反应终止剂，如丙酮縮氨基硫脲。可以采用杭州恒信化工助剂有 限公司的产品；
送入反应器的各个组分的重量份数比例为
氯乙烯单体 40000 45000份
分散剂 400 500份
引发剂 80 90份 链转移剂 20 15份 反应终止剂 1.5~3份 水 50000 60000份。
可以将氯乙烯单体、分散剂和水预先混合，然后将混合物送入所述反 应器，反应温度为60 70'C，物料在反应器中的停留时间为1 3小时优选 1.2-2.2小时。
采用上述方法制备的聚氯乙烯树脂，可縮短聚合反应时间，且对树脂 的质量无影响，生产过程中聚合反应稳定，树脂质量稳定，尤其适宜于大 规模工业化生产。
图1为圆柱状反应器的结构示意图。 参见图l，所述的圆柱状的反应器，包括
圆柱状的壳体l;
自上而下设置在圆柱状的壳体1内的螺旋盘管构成的换热器2，螺旋盘 管的两端分别与设置在反应段的壳体上的进口 101与出口 102相连接；
自上而下设置在圆柱状的壳体1中部的搅拌装置3; 设置在圆柱状的壳体l底部的原料入口 103,用于原料的加入； 设置在圆柱状的壳体1下部的引发剂入口 104; 设置在圆柱状的壳体1顶部的产品出口 105; 设置在圆柱状的壳体1上部的反应终止剂入口 106;
优选的，所述的螺旋盘管为变密度螺旋盘管，发明人发现，单体氯乙
烯合成为聚氯乙烯时，反应在下部比较剧烈，需要移走较多的热量；反应 速度沿轴向从下向上逐渐减小，需要移走较多的热量也逐渐减小，因此， 本实用新型采用变密度螺旋盘管式换热器，换热器的换热面积沿轴向从反 应器上部到下部逐渐增大
换热器的换热面积二 (1.25 2.25) Hx， H为反应器的高度，且H以反 应器顶部为基准，即反应器顶部的高度为0; 其中x=0.85 0.95，优选0.9。
具体实施例方式
实施例1
采用图l所示的反应器。
换热器的换热面积=1.251^， H为反应器的高度，且H以反应器顶部 为基准，即反应器顶部的高度为0; 其中x二0.85。
以40000公斤/小时的流量将氯乙烯单体、55800公斤/小时去离子水、 169公斤/小时醇解度为79mof %的聚乙烯醇溶液、273公斤/小时经丙基甲 基纤维素溶液和17.1公斤/小时链转移剂(p —琉基乙醇)溶液的混合物和 80公斤/小时氧化二碳酸双(2 —乙基乙酯)溶液分别连续的送入所述反应 物中，1.7公斤/小时反应终止剂丙酮縮氨基硫脲，从反应器上部的反应终止 剂入口送入反应器，反应温度为60'C，物料在反应器中的停留时间为1.2 小时，反应产物聚氯乙烯树脂从反应器顶部送出。
对树脂作常规质量分析，得氯乙烯单体残留量为2.9ug/g ，鱼眼数为 6.4个/0.4m2耐，塑化时间为60S，平衡扭矩为25 . 3Nm ，增塑剂吸收 量为19g/100g，平均粒径为126.3 ym。
实施例2
釆用图1所示的反应器。换热器的换热面积=2.251^， H为反应器的高 度，且H以反应器顶部为基准，即反应器顶部的高度为0; 其中x=0.95。
公斤/小时的流量
以45000公斤/小时的流量，将氯乙烯单体、60000公斤/小时的流量去 离子水、222公斤/小时的流量醇解度为80mof %的聚乙烯醇溶液、239公 斤/小时的流量丙基甲基纤维素溶液和17.1公斤/小时的流量链转移剂(p — 琉基乙醇)溶液的混合物和52公斤/小时的流量氧化二碳酸双(2 —乙基乙 酯)溶液分别连续的送入所述反应物中，2公斤/小时的流量反应终止剂丙 酮縮氨基硫脲，从反应器上部的反应终止剂入口送入反应器，反应温度为 70°C，物料在反应器中的停留时间为2.2小时，反应产物聚氯乙烯树脂从 反应器顶部送出。
对树脂作常规质量分析，得氯乙烯单体残留量为0.18ug/g,鱼眼数为 7.4个/0.41112耐，塑化时间为80S,平衡扭矩为31.3Nm，增塑剂吸收量 为18g/100g，平均粒径为120.3 um。
权利要求
1.一种连续合成聚氯乙烯树脂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤将氯乙烯单体、水、分散剂和链转移剂，连续的从圆柱状的反应器底部的原料入口送入，将引发剂连续的从圆柱状的反应器下部的引发剂入口送入，将反应终止剂从圆柱状的反应器上部的反应终止剂入口送入反应器，反应后的产品，聚氯乙烯树脂从反应器的顶部的产品出口送出，获得产品。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的圆柱状的反应器，包括圆柱状的壳体(1);自上而下设置在圆柱状的壳体(1)内的螺旋盘管构成的换热器(2)， 螺旋盘管的两端分别与设置在反应段的壳体上的进口 (101)与出口 (102) 相连接；自上而下设置在圆柱状的壳体(1)中部的搅拌装置(3); 设置在圆柱状的壳体(1)底部的原料入口 (103); 设置在圆柱状的壳体(1)下部的引发剂入口 (104); 设置在圆柱状的壳体(1)顶部的产品出口 (105);设置在圆柱状的壳体(1)上部的反应终止剂入口 (106)。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的螺旋盘管为变密 度螺旋盘管。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，换热器的换热面积沿轴 向从反应器上部到下部逐渐增大换热器的换热面积=(1.25 2.25) Hx, H为反应器的高度，且H以反应器顶部为基准，其中x=0.85 0.95。
5. 根据权利要求1 4任一项所述的方法，其特征在于，所述的分散 剂为丙基甲基纤维素或醇解度为78.5 — 81.5 mof %的聚乙烯醇中的一种 以上；所述引发剂为过氧化酯类； 所述链转移剂为p —琉基乙醇； 所述反应终止剂为丙酮縮氨基硫脲。
6. 根据权利要求1 4任一项所述的方法，其特征在于，送入反应器 的各个组分的重量份数比例为-氯乙烯单体 40000 45000份400 500份 80 90份 20 15份 L5 3份50000 60000份。
7. 根据权利要求1 4任一项所述的方法，其特征在于，反应温度为 60 70°C，物料在反应器中的停留时间为1 3小时。分散剂引发剂链转移剂反应终止剂水
全文摘要
本发明公开了一种连续合成聚氯乙烯树脂的制备方法，包括如下步骤将氯乙烯单体、水、分散剂和链转移剂，连续的从圆柱状的反应器底部的原料入口送入，将引发剂连续的从圆柱状的反应器下部的引发剂入口送入，将反应终止剂从圆柱状的反应器上部的反应终止剂入口送入反应器，反应后的产品，聚氯乙烯树脂从反应器的顶部的产品出口送出，获得产品。采用上述方法制备的聚氯乙烯树脂，可缩短聚合反应时间，且对树脂的质量无影响，生产过程中聚合反应稳定，树脂质量稳定，尤其适宜于大规模工业化生产。
文档编号C08F114/00GK101357959SQ200810200478
公开日2009年2月4日 申请日期2008年9月25日 优先权日2008年9月25日
发明者倪锐利, 亮 唐, 陆伟良 申请人:上海氯碱化工股份有限公司