偏氯乙烯-丙烯腈悬浮共聚树脂的颗粒特性.pdfVIP

第 26卷第 4期 化学反应工程与工艺 Vol26．No4 2010年 8月 Chem icalReactionEngineeringandTechnology Aug．2O1O 文章编号 ：1001--7631(2010)04--0350--05 偏氯乙烯一丙烯腈悬浮共聚树脂的颗粒特性 谢建武 包永忠 张静天 黄志明 (1．浙江大学化学工程与生物工程学系，化学工程联合 国家重点实验室，浙江 杭州 310027； 2．杭州职业技术学院化工系，浙江 杭州 310018) 摘要： 采用悬浮聚合制备偏氯乙烯 (VDC)均聚树脂和偏氯乙烯一丙烯腈共聚 (VDC-AN)树脂，考察了 AN含量对 VDC-AN树脂颗粒形态和结晶特性 的影响。结果表 明，随着 AN含量 的增加 ，VDC—AN树脂 颗粒形态逐渐 由疏松结构向致密结构变化。当AN的质量分数小于或等于8．8 时，共聚树脂具有疏松的 颗粒结构 ，颗粒 内部有0．1～2_0 m 的初级粒子 间孔 隙；当共聚物中AN 的质量分数大于或等于12．3 时，颗粒 内部初级粒子黏并严重 ，初级粒子 间孔隙基本消失 ，且共聚树脂基本不结 晶。AN单体 的引入 ， 使VDC聚合物结晶性下降，单体对聚合物的溶胀性增加，是 VDC树脂颗粒由疏松向致密结构转变的主要 原因。 关键词 ： 偏氯 乙烯 ；丙烯腈 ；悬浮聚合：颗粒特性 中图分类号 ： TQ316．33 5 文献标识码：A 聚偏氯乙烯 (PVDC)具有优异的阻隔气体特性 ，但 由于加工困难，常采用偏氯 乙烯 (VDC)与 少量第二单体 (氯乙烯、丙烯酸酯或丙烯腈等)共聚的方法 ，得到既有一定阻隔性、又易于加工的实 用性 VDC共聚物[1]。悬浮聚合是合成 VDC共聚树脂的主要方法，由于聚合温度 (主要在 4O～8O℃) 与VDC共聚物的最佳结晶温度 (室温～100℃)接近 ，聚合成粒过程会有 VDC共聚物结晶L2]。共聚 单体种类和含量不仅影响VDC共聚物的结晶性 ，而且影响VDC共聚物的颗粒特性 ，从而影响VDC 共聚物的加工和阻隔等性能。有关偏氯 乙烯树脂颗粒特性的研究主要集 中于 VDC一氯 乙烯共聚树脂和 VDC-丙烯酸酯共聚树脂 [2]。VDC一丙烯腈 (VDC_AN)共聚树脂不仅阻隔性好 ，而且还具有优异的 可纺和阻燃特性 ，可加工薄膜和纤维类制品。VDC—AN共聚树脂 的颗粒特性是影响其吸收加工添加 剂和加工塑化性能的重要因素，但有关VDC_AN共聚树脂颗粒特性及其与共聚物结晶性关系的报道 不多，因此 ，本工作考察 了AN单体含量对 VDC—AN共聚树脂颗粒特性和共聚物结晶性 的影响，以 期为调控VDC-AN共聚树脂颗粒结构和加工性能提供指导 。 1 实验部分 1．1 VDC树脂合成 在 5L带夹套耐压反应釜中进行聚合反应 。将1800．0g去离子水 、800．0g单体 (VDC或 VDC 与 AN混合单体)、400．0g溶有1．5g甲基纤维素分散剂的水溶液和5．0g过氧化月桂酰 (LPO)引 发剂加入反应釜 ，密封 ，通氮排氧 3次，在室温下搅拌 20min后升温至 7O℃开始聚合 。当聚合体系 压力下降0．08MPa左右时，结束聚合 ，排 出未反应单体，然后 出料、过滤和干燥 ，得到 VDC均聚 或共聚树脂 ，其聚合转化率为80Voo～85 。 VDC均聚和共聚的反应式分别如下： 收稿Et期：2OlO一03—04；修订 日期 ：2010—06—28 作者简介：谢建武 (1967一)，女，硕士，副教授 ；包永忠 (1968一)，男，教授，通讯联系人 。E-mail：yongzhongbao@zju．edu．crl 基金项 目：教育部新世纪优秀人才支持计划 (NCET一07—0738) 第 26卷第 4期 谢建武等 ．偏氯 乙烯一丙烯腈悬浮共聚树脂 的颗粒特性 351 LPo，70℃ nCH2= CC12