探索氯乙烯碳酸钙填料原位聚合研究

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1、浙江大学硕士学位论文氯乙烯/碳酸钙填料原位聚合研究姓名：张立锋申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：黄志明2001.1.1ji)i{

2、．尺学诹L1P≯{廿论辽摘要小义以馊质聚氯乙烯(PVC)型利专川恻脂的外发为背jj}，进{J：氯乙烯／碳峻钙(VC／CaCO，)原位怂浮聚合_『iJ

3、究，制备川‘豇接JtJJ二加I：的PVC树脂，研究了CaCO，f(qi舔Dii量列‘VC悬浮聚合舰fE，树脂的分子特性、顺粒特性以及制品的机械·P'lifiE的影响，并提出原位聚合转化率与压降、温度关系模型，为工业化生产提供依扒。改变CaCO，的表面特性，提高与VC的相容性，使均匀分敞在VC液滴内部，这

4、是VC／CaCO、原位聚合的关键。通过对CaCO，表面改性研究得到适宜的改性方法。，I在聚合中加入CaCO，后，丌始压降的时间提前，相对应的转化率降低，但对、聚合速率影响不大，这些是由于CaCO，对VC的吸附作用造成的。研究发现，在57。C下CaCO，对VC吸附符合Langmuir吸附等温式，模型参数K，=O．093，K，-0．007。并提出转化率与压降、温度关系的修J下模型，如下式所示，Ⅳ=州篙，卜堋l+1X，Mo畚(上-铲1)Go-K--PmfK％未一吲≯壶R，1只，。Mn+MOP,．(1D一帕

5、曦p。+P。M。M文yp，一yp)

6、㈣该模型值与实验结果吻合较好，可用于聚合转化率的控

7、制。原位聚合中随着CaCO，添加量的增加，树脂分子量增大，玻璃化温度几无变化，热稳定性提高。CaCO，含量对树脂粒径及分布影响不大，但随填料量的增加树脂吸油率上升，转速在700转／分时采用倒加料工艺制得树脂粒径比传统的正加料：[艺细。由断面SEM照片可见，填料在树脂中以微米级均匀分散。轻质碳酸钙加入量为10phr时机械性能较好，约为空白通用PVC的两倍；采用倒加料工艺的制品的机械性能优于正加料工艺；加入油性表面活性剂可以提高填充率和抗冲性能，搅拌转速以700转／分为宜。原何聚合树脂的制品的机械·陀能优r共混复合料，在1i降低抗冲性能的前提下，原位聚合树脂·tt加入的j_l_{料fI!比

8、、／／jⅦd法捉r衙23％，降低成本。y，n：VC／轻质碳酸钙原化聚合研究的JiL；(illll：，n小】

9、山一’次进jJ：VC／纠l米碳峻钙0溉江久学碘}?学他论殳怂浮原位聚合制备琐充PVC树脂进行了幸JJ探。发现纳米碳峻钙埘VCt11．休的吸附㈨样符合Langmuir等濉式，j豫}到57。C下卡焚型参数K。，=O叭1年¨K：=o00065。a}剁转化：红‘引K力、温度模型与实验值吻合较女r，I可川1：，

10、三产转化率控制。采用倒加料工艺制备纳米原位聚合的PVC树脂，当纳米填料量为5phr时制tW，的抗冲性能是空白树脂两倍，大大好于相同加工条件下的共混复合料的性能。关键词：氯乙烯；原位

11、聚合；碳酸钙；纳米；吸附：等温式i，

12、tL，＼／⋯堑些：丛：竺丝±竺丝丝墨：AbstractInthispaper，readytoprocesspolyvinylchloride(RPUPVC)，waspreparedbyallinnovativemethod，insitususpensionpolymerizationofvinylchlorideinthepresenceofcalciumcarbonate．Theeffectofcontentsofcalciumcarbonateonsuspensionpolymerization，themolecularcharacterist

13、icsoftheresin，graincharacteristicsandthemechanicspropertieswerestudied．Themodelcorrelatingthemonomerconversionwithpressureandtemperaturewasproposedforindustrialproduction．ThecompatibilitybetweentheCaC03fillerandpolymermatriceswasimprovedbythemodificationofcalciumcarbonatehydrophobicsurface．Thetr

14、eatmentofinorganicfillerresultedintheingressofCaC03intovinylchloridemonomer，whichwasthekeystepofpreparationofhi曲qualityfilledPVC．Itwasobtainedthatthefillersurfacetreatedwithstearicacidandaluminatecouplingagentwiththeamountof