高聚合度和化学交联PVC树脂的合成和应用

摘要

高聚合度聚氯乙烯(HP－PVC)和交联聚氯乙烯(C－PVC)树脂主要以增塑形式使用，制品具有耐热和耐寒性好，压缩永久变形和热变形小，回弹性优异，耐磨，消光等优点。本文采用低温法和扩链剂法合成HP－PVC树脂，交联剂法合成C－PVC树脂，在20L釜小试研究基础上，通过3M3和13.5M3釜聚合放大，最终在30M3釜实现平均聚合度为2500和3000的HP－PVC，凝胶含量为18～25％、溶胶聚合度为1000的C－PVC树脂的工业化生产。此外，论文还考察了HP—PVC和C－PVC的加工和应用性能。
　　 首先，采用低温法合成HP—PVC树脂，根据PVC平均聚合度与聚合温度关系，确定合成平均聚合度为2500的HP—PVC的聚合温度为38℃，优化得到20L、3m3、13.5m3和30m3釜聚合时的引发剂和分散剂用量、分散剂组成。在优化配方和工艺条下聚合得到颗粒形态好、结构疏松、初级粒子聚集程度小、孔隙率和增塑剂吸收率高的HP－PVC树脂。
　　 其次，对扩链剂法合成HP－PVC树脂的结构控制和聚合放大进行了研究。在扩链剂A用量为VC质量0.5～2.0％，聚合温度为42℃～48℃下，可合成平均聚合度(黏数)高的PVC树脂；随着扩链剂用量增加和聚合温度降低，PVC的平均聚合度(黏数)增加；在扩链剂A用量为1.5％、聚合温度分别为45℃、48℃和51℃时，在3m3、13.5m3和30m3釜合成了黏数分别为190、200和220的HP－PVC树脂；扩链剂法生产的HP－PVC树脂具有多细胞结构，外形较规整，颗粒内部初级粒子聚集程度较小，孔隙率和增塑剂吸收率高。
　　 在20L釜中进行了交联PVC树脂合成规律的研究，发现当交联剂A用量为0.5～2.0％、聚合温度为55℃、60℃和65℃时，由VC/交联剂共聚可得到凝胶含量为12.8～33.2％、溶胶黏数在85～123的C－PVC树脂。在交联剂用量为1.5％、聚合温度60℃时，在3m3、13.5m3和30m3釜中聚合得到凝胶含量为20％左右、黏数为106的交联PVC树脂；交联PVC树脂的孔隙率和增塑剂吸收率较高。
　　 最后，对HP－PVC和C－PVC的加工和应用进行了研究，发现交联PVC的塑化时间、平衡转矩和熔体温度大于分子量相当的未交联PVC树脂；HP－PVC树脂具有较长的塑化时间和较高的转矩，加工难度较大；平均聚合度接近时，扩链剂法HP—PVC的加工性能优于低温法HP－PVC。采用本文开发的HP－PVC树脂可替代国内外同类产品生产综合性能优良的汽车密封条和电缆等制品。

目录

文摘

英文文摘

声明

致谢

1前言

2文献综述

2.1高聚合度和化学交联PVC树脂的合成

2.1.1低温聚合法合成HP-PVC树脂

2.1.2 VC/二(多)烯自由基共聚法合成HP-PVC和C-PVC树脂

2.2高聚合度和化学交联PVC树脂的结构和性能

2.2.1高聚合度PVC树脂的结构和性能

2.2.2化学交联PVC树脂结构和性能

2.3高聚合度和交联PVC树脂的加工与应用

2.3.1高聚合度PVC树脂的加工与应用

2.3.2交联PVC树脂的加工与应用

3低温法高聚合度聚氯乙烯树脂的合成与表征

3.1引言

3.2实验部分

3.2.1实验原料

3.2.2 VC悬浮聚合

3.2.3 PVC树脂理化指标测试

3.2.4 PVC树脂平均分子量及其分布的测定

3.2.5 PVC树脂颗粒形态

3.3结果与讨论

3.3.1聚合反应温度的确定

3.3.2聚合配方设计

3.3.3 20L聚合釜小试

3.3.4 3m3釜中试

3.3.5 13.5m3扩大试验

3.3.6 30m3釜聚合和产品分析

4扩链剂法高聚合度聚氯乙烯树脂的合成与表征

4.1引言

4.2实验部分

4.2.1实验原料

4.2.2 PVC树脂合成

4.2.3 PVC树脂分析

4.3结果与讨论

4.3.1聚合配方的初步确定

4.3.2 3m3釜中试

4.3.3 13.5m3釜扩试

4.3.4 30m3釜工业生产及PVC树脂分析

5交联聚氯乙烯树脂的合成与表征

5.1前言

5.2实验部分

5.2.1实验原料

5.2.2交联PVC树脂的合成

5.2.3交联PVC树脂的表征

5.3结果与讨论

5.3.1 20L釜小试研究

5.3.2 3m3聚合釜中试

5.3.3 13.5m3釜扩试

5.3.4在30m3釜扩大试验

6高聚合度和交联聚氯乙烯树脂的加工应用

6.1前言

6.2实验部分

6.2.1实验原料

6.2.2高聚合度和交联PVC加工流变性能测试

6.2.3高聚合度和交联PVC制品的应用性能

6.3结果与讨论

6.3.1高聚合度和交联PVC的加工塑化流变性能

6.3.2高聚合度PVC的应用

7结论

参考文献

作者简历