氯乙烯悬浮聚合的宏观成粒过程

采用冷冻取样法研究了氯乙烯悬浮聚合中聚氯乙烯树脂的宏观成粒过程,发现在低转化率时粒径随转化率的增加而逐渐增大,当转化率达到15%以后,粒径则几乎不再变化;也研究了搅拌转速、分散剂用量和聚合温度等对粒径变化的影响,为聚合配方与操作条件的确定以及树脂的最终粒径与粒径分布的控制提供参考,并为聚合釜的设计提供依据。     

氯乙烯本体预聚合动力学和成粒过程的研究

对氯乙烯(VC)本体预聚合动力学和成粒过程进行了研究。通过称重法测定了VC预聚合阶段的转化率,同时研究了搅拌转速、聚合温度和引发剂用量对聚合动力学的影响。采用LS-230Coulter激光粒度仪测定聚合过程PVC粒子的体均粒径及其分布,考察了搅拌转速、聚合温度和引发剂用量对临界转化率和临界粒径的影响。根据实验结果并结合低转化率下VC本体聚合的微观成粒机理,提出了VC本体预聚合的成粒过程。     

丙烯腈水溶性对偏氯乙烯/丙烯腈/苯乙烯三元悬浮共聚合成粒机理的影响

本文研究了以偶氮二异丁腈（AIBN）引发的偏氯乙烯（VDC）－丙烯腈（AN）－苯乙烯（St）悬浮聚合颗粒的粒径及其分布。实验发现在该体系中存在两种成粒机理：单体液滴的珠状成粒和水相聚合沉淀成粒。水相聚合是由于AN的水溶性增加了AIBN在水中的溶解度所致。加入亚硝酸钠（NaNO2）可以有效减少水相聚合生成物,使悬浮颗粒的粒径分布变窄。     

关于氯乙烯悬浮聚合反应的机理及其动力学

本文作者认为乙烯悬浮聚合反应的机理是:PVC 及其大分子自由基不溶解于单体,但能被单体溶胀成为粘胶体,沉析出的处于粘胶体中孤立状态的大分子自由基很难有彼此相遇形成双基链终止(偶合或歧化)的机会,因此 PVC 大分子自由基与粘胶体中的单体发生的链转移反应便成为其唯一的或起主导作用的链终止过程。通过链转移反应,在大分子自由基链终止的同时,形成了单体自由基,后者仍可与粘胶体中的单体发生链的引发、增长及转移等过程。另一方面,由于初级自由基、单体自由基、大分子自由基及单体等的极性与空间位阻作用的影响,使得聚合形成的 PVC 大分子为自由单体首尾相接的链节结构。本文作者按照上述机理进行了一系列高转化率的氯乙烯悬浮聚合反应动力学方程的推导,所推导的动力学方程经过科学实验和生产实践数据的反复验证,证明其是符合客观实际的。     

氯乙烯SET-DT悬浮聚合动力学和成粒过程的相互关系

以碘仿为引发剂、连二亚硫酸钠/碳酸氢钠为催化体系、聚乙烯醇(PVA)和/或纤维素衍生物(MC)为分散体系,进行氯乙烯单电子转移-蜕化链转移(SET-DT)活性自由基悬浮聚合,采用在线示踪气相色谱法和激光粒度分析系统研究分散剂种类和浓度、搅拌转速等对聚合动力学和单体液滴/聚合物颗粒粒径分布的影响。发现在相同搅拌转速下,以MC为分散剂的氯乙烯聚合速率最大,以PVA为分散剂时反应速率最小;分散剂种类固定时,聚合速率随分散剂浓度增大而增大。SET-DT悬浮聚合过程中,水相连二亚硫酸钠分解产生的自由基向单体液滴的扩散速率与液滴粒径分布和皮膜结构有关,因此聚合成粒过程影响聚合动力学。尽管不同条件下的聚合均经历液-液分散、液滴黏并、树脂颗粒稳定(转化率>30%)等成粒阶段,但各阶段的液滴/颗粒平均尺寸随分散体系和搅拌转速的变化而变化,引起聚合速率变化;采用MC为分散剂得到的PVC树脂皮膜少,有利于水相产生的自由基向单体相的扩散,聚合速率大。     

复合引发剂存在下的氯乙烯聚合动力学

Kinetic models for the rate constants of vinyl chloride polymerization in the presence of initiator mixtures were proposed. They may be used to design the initiator recipes for the vinyl chloride polymerization with uniform rate at different temperatures at which various grades of poly(vinyl chloride) will be prepared.     

新型过氧化物引发剂引发氯乙烯悬浮聚合动力学

研究了新型过氧化物引发剂过氧化新癸酸 1,1 二甲基-3-羟基丁基酯(Lup 610)在51.3与56.8℃以及过氧化新庚酸叔丁酯(Lup 701)和过氧化新戊酸叔己酯(HPV)在61.8℃单一引发剂引发氯乙烯悬浮聚合动力学,并采用模型计算结果绘制转化率 时间曲线,取与实验数据符合最好的f值作为引发剂的引发效率,求得引发剂Lup 610在51.3与56.8℃的引发效率分别为0.80与0.75,引发剂Lup 701和HPV在61.8℃下的引发效率分别为0.55和0.50。研究了上述引发剂与过氧化二碳酸二(2-乙基己酯)、过氧化新癸酸叔丁酯在各温度下复合引发剂引发氯乙烯悬浮聚合的动力学,与模型值相比较,发现两者能很好吻合。     

PVC新型活性聚合研究进展

介绍了氯乙烯新型活性聚合以及共聚研究进展,从不同催化剂角度研究其聚合机理,为今后PVC活性聚合工艺的改进提供理论和实验依据。     

引发剂对氯乙烯微悬浮聚合转化率和聚氯乙烯粒径分布的影响

分别采用水溶性过硫酸铵(APS)和油溶性偶氮二异庚腈(ABVN)引发剂进行氯乙烯(VC)微悬浮聚合,并与APS引发的VC乳液聚合以及ABVN引发的VC悬浮聚合情况进行比较,考察了引发剂类型对聚氯乙烯(PVC)乳胶粒子粒径分布和增塑糊流变特性的影响。结果表明:引发剂浓度相同时,VC微悬浮聚合转化率大于悬浮聚合,而小于VC乳液聚合;APS引发微悬浮聚合得到的PVC乳胶粒子存在数目较多的纳米级粒子,而ABVN引发微悬浮聚合得到的PVC基本不存在纳米级粒子;引发剂和分解产生的初级自由基在水相/油相/胶束中的分配和成核机理不同是导致上述差异的主要原因。ABVN引发微悬浮聚合得到的PVC树脂成糊后呈剪切增稠特性,而APS引发微悬浮聚合得到的PVC树脂成糊后呈剪切变稀特性,且糊黏度较大。     

复合乳化剂体系对氯乙烯微乳液聚合速率的影响

以十二烷基硫酸钠／十六醇复合体系为乳化剂，以三元氯化还原体系作引发剂，进行氯乙烯微乳液聚合，用自行开发的气相色谱－示踪剂检测系统测定转化率，在保持聚合温度和引发剂浓度一定的条件下，着重研究了复合乳化剂用量，配比以及种子对于微乳液聚合速率的影响并从机理上对变化规律作了解释。     

氯乙烯悬浮聚合温度控制策略

本文在综合剖析氯乙烯两相聚合动力学特征和聚合釜传热的基础上,讨论聚合温度控制问题,并提出温度控制策略。     

悬浮态乳液聚合条件对聚氯乙烯树脂颗粒特性的影响

Suspended emulsion polymerization of vinyl chloride was carried out in a 5 L autoclave. The influence of agitation, polymerization conversion, dispersant and surfactant on the average particle size (PS) and particle size distribution (PSD), particle morphology and porosity of polyvinyl chloride (PVC) resin was investigated. It showed that the agitator had great influence on the smooth operation of polymerization, PS and PSD. The PS increased and PSD became narrow as polymerization conversion became high. The porosity decreased with the increase of conversion. A convenient choice of additives, both dispersants and non-ionic surfactants, allows one to adjust PS and PSD. The PS decreased with the addition of polyvinyl alcohol or hydroxypropyl methylcellulose dispersants,and increased with the addition of Span surfactants. The addition of dispersants or surfactants also affected the morphology and porosity of resin, and PVC resin with looser agglomeration and homogeneous distribution of primary particles was prepared.     

氯乙烯悬浮聚合过程引发体系优化

在氯乙烯悬浮聚合过程机理模型的基础上,建立了复合引发体系的优化模型,并进行了二元引发体系的优化研究,得到了不同引发剂配比下的最大聚合速率等高线和临界转化率时的聚合时间等高线。结果可以用来指导复合引发剂的配方设计,有助于聚合热的均匀释放、聚合釜冷却能力的充分利用和聚合釜生产率的提高。     

氯乙烯/异丁基乙烯基醚乳液共聚物的合成

以(NH4)2S2O8／Na2SO3／CuSO4为氧化-还原引发体系、十二烷基硫酸钠(SDS)为乳化剂，采用间歇乳液聚合合成氯乙烯／异丁基乙烯基醚(VC／IBVE)共聚物。结果表明，当投料单体中IBVE质量分数增加时,相同聚合时间的聚合转化率和共聚物特性粘度明显降低。当转化率小于70％时，共聚物平均组成变化不大；聚合温度增加使聚合速率增加，但共聚物特性粘度减小；SDS浓度对聚合速率和共聚物特性粘度的影响很小；随引发体系浓度增加．聚合速率增加，共聚物特性粘度变化不大。     

氯乙烯共聚物的聚合及制备

介绍苄聚理论及氯乙烯的主工共聚物的共聚和制备。