氯醋树脂生产现状及发展前景

摘要:本文主要介绍了氯乙烯-醋酸乙烯(VC-VAc)共聚树脂的生产工艺、现状,应用及发展前景,指出研究开发该树脂不仅可以大大地丰富聚氯乙烯产品的品种,拓宽其应用领域,而且可以提高聚氯乙烯产品的附加值,增强企业的市场竞争力,为企业带来较好的经济效益。

关键词:氯乙烯-醋酸乙烯;共聚;氯醋树脂

氯乙烯-醋酸乙烯(VC-VAc)共聚树脂是最早工业化的氯乙烯类共聚树脂,也是最重要的一种,它是氯乙烯( VC)与醋酸乙烯( VAc)或再加入第三单体进行共聚制得的聚合物,俗称氯醋共聚树脂(或氯醋树脂)。

1性能

vC-VAc共聚树脂分子式为[一—CH,CH(CI)——l[—CH,CH( O-CCH3)—] ,无味、无毒,常温下化学性能稳定耐酸、碱﹑醇、煤油和脂肪竖等化学物品的侵蚀,具有吸水率和水蒸气透过率低的特点。VC-VAc共聚树脂由于在PVC分子链中嵌入了VAc分子减弱了原来分子的极性降低了分子间的引力,使其具有独特的物理性能和化学性能,主要表现为加工性、粘结性及溶解性好。该树脂溶于丙酮、THF、醋酸丁酯、甲基异丁基酮等,而在芳经溶剂中溶解度较小。

与均聚PVC树脂相比 ,vC-VAc共聚树脂由于其分子链中嵌入VAc分子,在树脂中起内增塑作用,使材料流动性好,硬质制品的加工温度比 PVC低加工速度快、周期短。软质制品加工中可少加增塑剂。熔体粘度降低拉伸强度及弯曲强度较PVC有提高尺寸稳定性和柔韧性好。

vC-VAc共聚树脂中酯基的引入,可提高树脂对增塑剂的吸收速度和溶剂对树脂的溶解速度增加了树脂与各种粘合基材的粘结力。

商品VC-VAc共聚树脂中,VAc含量为3%~40%,一般为3%~15%。多数厂家生产VAc含量为3~5%和13%~15%的产品分别称为“低醋”共聚物和“中醋”共聚物。个别厂家还生产VAc含量为20%~40%的“高醋”共聚物。由于其加工流动性好制品形状稳定特别适于制造高仿真、高保真的密纹唱片、真空成型包装用硬质透咀片材和薄膜。由于其粘结性和溶解性好,使之适于制造人造革、地板砖、磁带及其他用途粘胶剂、涂料、塑料印花浆﹑油墨等,用途相当广泛。

2生产方法

VC-VAc共聚树脂常用的制备方法有悬浮聚合.乳液聚合、溶液聚合和醇解法4种方法其中悬浮聚合是最主要的生产方法。

2.1悬浮聚合法

vC-VAc悬浮聚合和氯乙烯悬浮聚合一样,以水为分散介质加入少量悬浮剂、表面张力调节剂、油溶性引发剂、调聚剂、防粘剂等,再加入VC和VAc ,在强力搅拌和一定温度下(一般50 ℃~70 ℃)进行聚合反应。由于分散体系不同,可生产出不同比重的VC-VAc共聚树脂'"5%。

一般VAc含量越高共聚物的相对分子质量越低制造过程也越困难,主要表现为聚合过程中悬浮液的稳定性以及聚合终止时未反应单体的回收。

2.2乳液聚合法

vC-VAc乳液共聚产品的需求量很少,约占共聚物消费量的7%,主要用在树脂应用的场合其制造过程与PVC树脂相同。

合成工艺分为微悬浮共聚合及乳液共聚合两大类。微悬浮聚合工艺特点是聚合前单体分散在离子型乳化剂和保护胶体的混合物的水相中形成稳定的乳液,可以得到具有指定粒度组成和必要结构的颗粒从而保证聚合物具有良好的糊性能。因而微悬浮聚合生产的树脂在旋转成型、浸渍成型、浇铸成型、刮涂成型等方面的应用具有优势。而氯醋共聚树脂基本上应用于这些成型技术中因而氯醋共聚树脂合成大多是采用微悬浮共聚合工艺的。

氯醋树脂微悬浮共聚工艺又分为一步微悬浮共聚合和种子微悬浮共聚合。

2.3溶液聚合

vc-VAc共聚方面,工作做得最早的是溶液聚合,它现在仍然用来制备性能优良的保护涂料大多数场合使用醋酸丁酯作为共聚合的溶剂,这样得到的粘性溶液可直接用作涂料使用。

目前国内部分厂家也用此法生产。其生产原理是利用经类溶剂(如丁烷),它可以溶解单体而不溶解共聚物采用过氧化苯甲酰( BPO)作引发剂在40℃下使单体发生共聚。连续溶液聚合是在多级聚合釜中进行的,并可以在后续的釜中添加较活泼的单体以制得化学组成均匀的共聚物。

此法的优点是∶因反应过程中有大量溶剂故聚合压力较低;因不必加悬浮稳定剂或乳化剂等,故树脂质量较好其溶解性、透明性、粘接力等性能均属优良特别适合于涂料和粘合剂制造。缺点是需要回收溶剂及未反应单体,增加了装置的复杂性与操作的复杂性因而增加了成本。此外,溶剂有链转移效应,会使树脂的相对分子质量较低,为了使相对分子质量不致于过低,须采用较低的聚合温度,因此聚合时间较长。此法比较适合于三元或多元共聚树脂的生产。

2.4醇解法

醇解法是以氯醋二元树脂为原料采用非均相醇解的方法制备的含羟基或含羧基三元共聚树脂。

研究开发氯醋树脂不仅可以大大地丰富聚氯乙烯产品的品种,拓宽其应用领域,而且可以提高聚氯乙烯产品的附加值对提高企业的竞争力和经济效益有重大的作用。

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