探析高聚合度和化学交联pvc树脂的合成和应用

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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高聚合度和化学交联PVC树脂的合成和应用姓名：许群立申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：包永忠20090702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％、

2、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。C，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

3、．o％，聚合温度为42。C～48。C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。C、48。C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．o％、聚合温度为55*(2、60℃和65℃时，由V

4、C／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。C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

5、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。关键词：聚氯乙烯、悬浮聚合、扩链剂、交联剂、平均聚合度、化学交联、加工AbstractHi曲polymerizattiondegreepoly(vinylchloride)(HP—PrOandchemicalcrosslinkedpoly(vinylchloride)(C．PVC)resinsarewidelyusedtoproducetheplasticizedanlcles，whichexhibittheexcellentheatresistanceande

6、lasticity,lowcompressiondeformation，etc·Inthisthesis，thesynthesisofHP—PVCresinbyconductingthepolymerizationatIowtemperatureandaddingofchainextendingagents，andsynthesisofC-PVCbyaddingofcrosslinkingagentsinVCsuspensionpolymerizationwereinvestigated．Throughthebasicexperimentals

7、carriedoutat20Lautoclaveandthepoiltexperimentalsconductedat3M’and13．5M3reactors，HP．PVCresinwithpolymerizationdegree(DP)of2500and3000，andC．PVCwithgelcontentof18～25％．DPofsolof1000，weresucessfullyproducedm30M3reactor．Bytheway,theprocessingandapplicationpropertiesofHP—PVCandC．PV

8、Cwereinvestigated．Firstly，VCsuspesnionpolymerizationwascarriedOUtat38。CtOpr