PVC糊樹脂脫泡性能的影響因素

云　亮（唐山三友氯堿有限責(zé)任公司，河北唐山063305）

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PVC糊樹脂脫泡性能的影響因素

云亮
（唐山三友氯堿有限責(zé)任公司，河北唐山063305）

摘要：通過應(yīng)用不同碳原子醇進(jìn)行PVC糊樹脂生產(chǎn)，分析出樹脂脫泡性能的變化情況，明確了脂肪醇對PVC糊樹脂脫泡性能的影響。

關(guān)鍵詞：PVC糊樹脂；脂肪醇；脫泡性能

PVC糊樹脂主要以制成糊狀形式來應(yīng)用，稱作增塑糊，增塑糊主要是由樹脂同增塑劑混合后經(jīng)攪拌形成的穩(wěn)定懸浮液。在增塑糊的制備過程中，隨著攪拌的進(jìn)行會(huì)有大量空氣混入到增塑糊當(dāng)中，含有氣泡的增塑糊在加熱塑化過程中會(huì)從增塑糊內(nèi)析出，使得產(chǎn)品表面或內(nèi)壁等處的針孔率增加，降低了產(chǎn)品的合格率。因此，大多數(shù)廠家在制備增塑糊后都進(jìn)行了真空脫氣處理。然而，這樣的操作勢必會(huì)增加用工成本和資源浪費(fèi)，所以，研究對PVC糊樹脂的脫氣性能的影響因素是非常必要的。特別是在地板、手套、玩具、滴塑、輸送帶等行業(yè)，脫泡性能良好的PVC糊樹脂一直是各生產(chǎn)廠家所期待的。

PVC糊樹脂脫氣性能的影響因素主要是乳化劑的類型和含量［1］，不同的乳化劑種類和用量不僅影響聚合過程，而且對其成糊性、擱置性、凝膠性、透明度、熱穩(wěn)定性等后加工性能有著至關(guān)重要的作用。通過應(yīng)用不同碳原子醇進(jìn)行PVC糊樹脂生產(chǎn)，分析樹脂脫泡性能的變化情況，明確脂肪醇對PVC糊樹脂脫泡性能的影響特點(diǎn)。

1　實(shí)驗(yàn)儀器及主要原輔材料

1.1主要設(shè)備與儀器

聚合釜；分散泵；霍巴特?cái)嚢杵?；電?dòng)攪拌機(jī)；MA-110型電子天平；激光粒徑儀；PHS-3D型pH值計(jì)；氣流粉碎機(jī)；噴霧干燥器；真空泵。

1.2主要原材料

VCM、脫鹽水、引發(fā)劑（2，2-偶氮二（2.4-二甲基）戊腈）、乳化劑（十二烷基硫酸鈉A、辛醇B1、癸醇B2、月桂醇B2、內(nèi)豆蔻醇B2、十六醇B3、十八醇B4）；pH值調(diào)節(jié)劑；粘度調(diào)整劑（聚氧乙烯辛基苯酚醚）；Ca-Zn穩(wěn)定劑；DOP（分析純）；降粘劑（TXIB）。

1.3試驗(yàn)方法

按配方量的氯乙烯，純水，引發(fā)劑，十二烷基硫酸鈉，脂肪醇，pH值調(diào)節(jié)劑送入分散罐分散，邊分散邊加入到已真空脫氧的聚合釜，使之形成穩(wěn)定的微細(xì)液滴，整個(gè)加料在50 min內(nèi)完成，然后向聚合釜充氮?dú)庠鰤?，使釜?nèi)壓力增加0. 1 MPa，聚合釜加熱升溫至45.5℃，在此溫度下維持聚合反應(yīng)，當(dāng)釜內(nèi)壓力下降了0. 2 MPa時(shí)，聚合反應(yīng)結(jié)束，整個(gè)聚合反應(yīng)時(shí)間12 h。加入粘度調(diào)整劑，攪拌30 min，在160℃下經(jīng)噴霧干燥、粉碎得到PVC糊樹脂成品。

1.4增塑糊的配置

取100重量份的樹脂，DOP 80份（重量），鈣-鋅系穩(wěn)定劑2份（重量），降粘劑（TXIB）12份（重量）至于霍巴特?cái)嚢杵鲀?nèi)攪拌30 min后室溫放置。

1.5脫泡性能和粗料量測試方法

（1）聚合后取1kg膠乳，用100目（150 μm）的標(biāo)準(zhǔn)篩過濾，烘干后稱量截留在濾網(wǎng)上的粗渣粒重量。

結(jié)果表示：以膠乳1 kg粗渣量＜0.5 g為基準(zhǔn)，用符號(hào)“◎”表示好；粗渣量為0.5～1.0 g，用符號(hào)“○”表示較好；粗渣量為＞1.0 g，并且為不穩(wěn)定膠乳，用“×”表示一般。

（2）取制備完成的增塑糊10 g移至100 mL量筒內(nèi)，量筒放置在真空干燥器（整個(gè)容器約為20 L）中，開啟真空泵，約20 s后干燥器內(nèi)真空度達(dá)到20 mmHg。關(guān)閉真空泵，記錄量筒內(nèi)泡沫破裂時(shí)達(dá)到的最大體積。泡沫破裂的時(shí)間和體積越小表明消泡性越優(yōu)異。

結(jié)果表示：泡沫破裂時(shí)體積＞60 mL，用符號(hào)“×”表示為差；泡沫破裂時(shí)體積為40～60 mL，用符號(hào)“△”表示一般，泡沫破裂時(shí)體積為30～40 mL，用符號(hào)“○”表示良好，泡沫破裂時(shí)體積＜30 mL，用符號(hào)“◎”表示好。

2　實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1月桂醇、十六醇、十八醇對樹脂脫泡性能配比實(shí)驗(yàn)

以十二烷基硫酸鈉為陰離子乳化劑，與非離子乳化劑月桂醇、十六醇、十八醇復(fù)配組合。保持非離子乳化劑總重量份不變，通過調(diào)整不同碳原子醇的配比來分析研究樹脂的脫泡性能和聚合反應(yīng)過程，以及膠乳的粗渣量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1。

從表1可知，在十二烷基硫酸鈉、月桂醇、十六醇、十八醇這4種乳化劑之間，隨著月桂醇與十二烷基硫酸鈉摩爾比的增加，樹脂的脫泡性能隨之增強(qiáng)。相反，十六醇、十八醇與十二烷基硫酸鈉摩爾比的降低，樹脂膠乳的粗渣量上升，當(dāng)（B3+B4）/（A）低至0.68時(shí)，膠乳的粗渣量達(dá)到了峰值。

表1月桂醇、十六醇、十八醇配比實(shí)驗(yàn)

2.2辛醇、癸醇、月桂醇、肉豆蔻醇對比實(shí)驗(yàn)

通過保持十六醇和十八醇總重量不變，分別考察辛醇、癸醇、月桂醇、肉豆蔻醇對PVC糊樹脂脫泡性能以及粗渣量的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表2。

從表2可知，隨著脂肪醇碳鏈長度的增加，膠乳的粗渣量明顯降低，說明對于膠乳體系穩(wěn)定性上各醇的作用以此為：肉豆蔻醇＞月桂醇＞癸醇＞辛醇。對于消泡性能上低碳鏈醇的作用強(qiáng)于高碳鏈，且辛醇、癸醇、肉豆蔻醇對PVC糊樹脂的脫泡性影響效果基本一直。

2.3對比驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

由上述實(shí)驗(yàn)可初步認(rèn)為，PVC糊樹脂的脫泡性能的主要影響因素是低碳醇—辛醇、癸醇、月桂醇，而高碳醇—十六醇、十八醇主要是影響樹脂膠乳的穩(wěn)定性以及膠乳的粗渣含量。對此，在實(shí)驗(yàn)1至實(shí)驗(yàn)7的基礎(chǔ)上又進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)10至實(shí)驗(yàn)11，對前述結(jié)果做了進(jìn)一步的驗(yàn)證，并做了破壞性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表3。

從表3可知，實(shí)驗(yàn)10至實(shí)驗(yàn)12，只要不改變十六醇和十八醇與十二烷基硫酸鈉的摩爾比，即使十六醇的比列發(fā)生變化，PVC樹脂的脫泡性和膠乳粗渣量也基本不受影響，然而，當(dāng)其摩爾比降低至0.35時(shí)，聚合發(fā)生了爆聚現(xiàn)象。對比4實(shí)驗(yàn)可知，當(dāng)月桂醇與十二烷基硫酸鈉的摩爾比達(dá)到1.96時(shí)，樹脂的脫泡過程非常困難。

表2　辛醇、癸醇、月桂醇、肉豆蔻醇對比實(shí)驗(yàn)

3　結(jié)論

（1）在微懸浮聚合過程中使用的非離子乳化劑—脂肪醇對樹脂的脫泡性能、膠乳的粗渣量、聚合反應(yīng)等過程有很大影響。

（2）PVC糊樹脂脫泡性能的影響因素主要取決于低碳醇—辛醇、癸醇、月桂醇與十二烷基硫酸鈉的摩爾比，即隨著低碳醇用量增加樹脂的脫泡性能增強(qiáng)，然而在生產(chǎn)過程中使用辛醇、癸醇會(huì)使得聚合反應(yīng)過于劇烈，膠乳粗渣量增加，造成氯乙烯單耗升高。使用月桂醇為最優(yōu)選擇。

表3　對比驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

（3）PVC糊樹脂膠乳粗渣量和聚合反應(yīng)平穩(wěn)性的影響因素主要取決于高碳醇—肉豆蔻醇、十六醇、十八醇與十二烷基硫酸鈉的摩爾比，即高碳醇用量增加膠乳的穩(wěn)定性隨之提高，粗渣量下降。優(yōu)先使用十六醇和十八醇。

（4）為獲得脫泡性優(yōu)良，聚合反應(yīng)易于控制，膠乳粗渣量少的PVC糊樹脂，使用非離子乳化劑的量應(yīng)占氯乙烯比重的1%，且月桂醇與十二烷基硫酸鈉的摩爾比應(yīng)在0.50～1.45，優(yōu)先選擇1.10～1.20；十六醇和十八醇與十二烷基硫酸鈉的摩爾比應(yīng)為0.8～1.4，優(yōu)先選擇0.85～0.9。

參考文獻(xiàn)：

［1］司業(yè)光，韓光信，吳國貞，等.聚氯乙烯糊樹脂及其加工應(yīng)用.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1993：24-25.

Factors affecting the performance of degassing PVC paste resin

YUN Liang
（Tangshan Sanyou Chlor-Alkali Co.，Ltd.，Tangshan 063305，China）

Abstract：PVC paste resin production through the application of different carbon atom alcohol，analyzes the changing resin degassing performance in the case，clearly the higher alcohols of PVC paste resin degassing properties of characteristic.

Key words：paste PVC resin；higher alcohols；degassing performance

中圖分類號(hào)：TQ325.3

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1009-1785（2016）04-0011-03

收稿日期：2015-12-29