试析助分散剂对悬浮聚合聚氯乙烯树脂颗粒形态的影响

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1、浙江大学化学工程与生物工程学系硕士学位论文助分散剂对悬浮聚合聚氯乙烯树脂颗粒形态的影响姓名：邬春涛申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：包永忠20090712摘要水相悬浮聚合是工业生产聚氯乙烯(pvc)树脂的主要方法。由于PVC不溶于氯乙烯(Vc)，导致聚合过程中颗粒内部逐步形成初级粒子核、初级粒子及初级粒子聚集体，同时颗粒内部出现孔隙。PVC树脂初级粒子聚集程度和孔隙率影响PVC树脂脱除单体、增塑剂吸收和加工塑化等特性，是衡量树脂质量的重要指标。本文以提高通用PVC树脂的品质为目标，开展N．乙烯基吡咯烷酮聚合物和聚乙烯醇新型助分散剂

2、对PVC树脂颗粒形态影响的研究。首先，以乙醇为溶剂、偶氮二乙丁腈为引发剂，在70℃下通过问歇和半连续聚合制备不同组成的N．乙烯基吡咯烷酮(NVP)／醋酸乙烯fi旨(VAc)共聚物，发现当投料单体中VAc质量分数大于0．4时，间歇聚合产物中有少量乙醇不溶聚合物；采用半连续聚合可得到共聚组成均匀的NVP／VAe共聚物，当投料单体中VAc质量分数达到0．5时，聚合产物仍全溶于乙醇。采用视频光学接触角测量仪测定了NVP聚合物水溶液的表面张力和NVP聚合物水溶澍三氯乙烯的界面张力，发现随着投料单体中VAe质量分数增加，表(界)面张力先增大后降低，在

3、VAe质量分数为0．2时，出现极大值；相同投料单体组成时，间歇和半连续聚合NVP聚合物水溶液的表(界)面张力相差不大。其次，以醇解度为72％左右的聚乙烯醇(PVA)为主分散剂，不同组成的NVP聚合物为助分散剂，进行VC悬浮聚合，对得到的PVC树脂进行扫描电镜、压汞和转矩流变仪分析。发现NVP聚合物的加入对PVC树脂平均粒径和颗粒外形影响不大，但PVC树脂的汞总浸入体系增加，初级粒子及其聚集体之间的孔隙尺寸分布基本不变，而孔隙率增加，除添加VAe含量为30％50％的连续聚合NVP／VAc样品外，添加其它NVP聚合物得到的PVC树脂的总孔隙率

4、和总孔比表面积也增加；添加NVP聚合物得到的PVC树脂的加工塑化时间和平衡转矩较小，．hmY-性能提高。在PVA／羟丙基甲基纤维素复合主分散体系基础上加入LM22PVA助分散剂，研究LM22PVA含量对分散体系界面张力、保胶能力和聚合得到的PVC树脂颗粒形态的影响。发现随着LM22PVA含量增加，分散体系水溶液．三氯乙烯界面张力和保胶能力降低，PVC树脂平均粒径和增塑剂吸收量增加；加入LM22PVA对PVC颗粒内部形态影响较大，随LM22用量增加，颗粒内部孔隙率增加，初级粒子聚集程度降低，颗粒内部孔径分布变窄。关键词：氯乙烯，悬浮聚合，助

5、分散剂，颗粒形态，初级粒子，孔隙率nAbstractCommercialpoly(vinylchloride)(PVC)resinismainlyproducedbyaqueoussuspensionpolymerizationprocess．SincePVCcanhardlybedissolvedinvinylchloride(vc)，thePVCchainswouldbeprecipitatedfromthemonomerphasetoformthedomains，primaryparticlesandtheiraggregatesa

6、spolymerizationconversionincreased．Thus，PVCparticlesexhibitthemultiscalemorphologyandporosity．Theaggregationdegreeofprimaryparticlesandporesizedistributioninfluencesthestrippingofunreactedmonomer,absorptionofplasticizerandfusionpropertiesofPVCresin．Aimingatimprovingthequa

7、lityofPVCresin，theinfluencesoftwotypesofseconddispersantsontheparticulatemorphologyofPVCresinswereinvestigatedinthisthesis．Firstly,vinylpyrrolidone(NVP)homopolymerandNVP／vinylacetate(VAc)copolymerswithdifferentcompositionwerepreparedbysolutionpolymerizationusingalcoholast

8、hesolventandAIBNastheinititator．Thepolymerizationwerecarriedoutinbatchandsemi—continuouswaysat70