消光互溶液、其配制方法和应用
技术领域
本发明涉及高品质消光聚氯乙烯树脂生产技术领域，尤其涉及一种消光互溶液、其配制方法及应用。
背景技术
消光聚氯乙烯树脂是指通过采用物理或化学方法，使聚合物分子链结构之间发生交联反应，生成部分不溶于四氢呋喃溶剂，具有凝胶结构的聚氯乙烯树脂。该种树脂在加工过程中，由于凝胶结构存在，在受热及剪切过程所发生的形变、取向具有各向异性，进而在树脂制品表面产生微小的凹凸起伏，影响树脂对光的吸收及反射现象，从而降低制品的表面光泽度。
目前，消光聚氯乙烯树脂生产主要采用化学交联的方法，通过氯乙烯与消光剂共聚制得。消光剂产品一般采购后直接使用，采用夹套搪瓷釜配置储存，需使用热水伴热保证温度在20℃以上，以防止消光剂凝固，存在水及热量的消耗。同时，消光树脂生产方法中消光剂加入量小，易超出线性精度范围，出现凝胶含量波动，不利于产品质量稳定。在国内目前未见配制消光互溶液使用的案例。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种消光互溶液、其配制方法及应用，降低消光剂的存储、使用要求，改善加料工艺，提高消光聚氯乙烯树脂消光效果。
为实现此技术目的，本发明方法采用如下方案：一种消光互溶液的配制方法，包括如下步骤：
a、向消光剂罐中加入互溶剂，搅拌转速为10～200rpm，持续搅拌10～20min；
b、互溶剂搅拌完成后，按照互溶剂与消光剂质量配比为1:0.1～2.5，向消光剂罐中加入消光剂，提升搅拌转速至200～1200rpm，持续搅拌5～10min，使消光剂与互溶剂充分接触，达到混溶效果。
与现有技术相比，本发明方法的有益效果在于：本发明配制方法采用消光剂与消光剂极性相近的互溶剂分散混合制得消光互溶液，降低消光剂的储存温度至0℃以下仍保持良好的流动性和稳定性；实现生产降耗与产品提质的双重目的。
本发明方法的优选方案为：
消光剂为具有两个或两个以上乙烯双键的多官能团酯类单体。
消光剂为二烯或多烯类化合物，为邻苯二甲酸二烯丙酯、马来酸二烯丙酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、丙三醇二(甲基)丙烯酸酯、丙三醇二缩水甘油醚二丙烯酸酯、二甲基二丙烯酸酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、四甲基醚乙二醇二丙烯酸酯、丁二醇二乙烯基醚、聚乙二醇二丙烯酸酯中的一种或两种以上。
互溶剂为与消光剂极性相近的液态化学品。
互溶剂为无离子水、醇类或酯类化合物，为无离子水、甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇、苯甲醇、乙烯乙二醇、环己醇、乙二醇二丙烯酸酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丙酯中的一种或两种以上。
配制过程中搅拌转速为10-1200rpm。
配置过程总搅拌时间为10～30min。
本发明提出了上述方法制得的消光互溶液。
本发明提出了上述方法制得消光互溶液在消光聚氯乙烯合成中的应用。
与现有技术相比，本发明应用的有益效果在于：应用消光互溶液在聚氯乙烯合成过程中，提升聚合工艺操作精度，同时降低消光剂产品的用量，提高了聚氯乙烯树脂产品的消光及塑化效果。
附图说明
图1为本发明实施例和比较例提供的消光互溶液溶液黏度和贮存温度数据对比折线图；
图2为本发明实施例和比较例提供的消光聚氯乙烯树脂凝胶含量和光泽度数据对比折线图。
具体实施方式
为充分了解本发明之目的、特征及功效，借由下述具体的实施方式，对本发明做详细说明，但本发明并不仅仅限于此。
一种消光互溶液的配制方法，步骤如下：
a、向消光剂罐中加入互溶剂，搅拌转速为10～200rpm，持续搅拌10～20min；
b、互溶剂搅拌完成后，按照互溶剂与消光剂质量配比为1:0.1～2.5，向消光剂罐中加入消光剂，提升搅拌转速至200～1200rpm，持续搅拌5～10min，使消光剂与互溶剂充分接触，达到混溶效果。
消光剂为具有两个或两个以上乙烯双键的多官能团酯类单体。
消光剂为二烯或多烯类化合物，为邻苯二甲酸二烯丙酯、马来酸二烯丙酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、丙三醇二(甲基)丙烯酸酯、丙三醇二缩水甘油醚二丙烯酸酯、二甲基二丙烯酸酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、四甲基醚乙二醇二丙烯酸酯、丁二醇二乙烯基醚、聚乙二醇二丙烯酸酯中的一种或两种以上。
互溶剂为与消光剂极性相近的液态化学品。
互溶剂为无离子水、醇类或酯类化合物，为无离子水、甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇、苯甲醇、乙烯乙二醇、环己醇、乙二醇二丙烯酸酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丙酯中的一种或两种以上。
配制过程中搅拌转速为10-1200rpm。
配置过程总搅拌时间为10～30min。
本发明提出了上述方法制得的消光互溶液。
本发明提出了上述方法制得消光互溶液在消光聚氯乙烯合成中的应用。
消光聚氯乙烯树脂制备过程按如下组分投料，以质量份计，氯乙烯单体100份，无离子水75～125份，引发剂0.01～0.2份，分散剂0.1～6.5份，pH缓冲剂0.01～0.75份，在聚合转化率达到2％～75％之间键入消光互溶液0.01～35份。
分散剂为聚乙烯醇与羟丙基甲基纤维素按质量比1:0～3.5的混合物，聚乙烯醇为一种或几种聚乙烯醇，其聚合度在200～3000、醇解度在35％～96％之间，羟丙基甲基纤维素的甲氧基含量为18.0％～30.0％，羟丙基含量为4.0％～12.0％。
引发剂为双(2-乙基己基)过氧化二碳酸酯、过氧化新癸酸异丙苯酯、过氧化新癸酸叔丁酯、过氧化特戊酸特戊酯、双(3,5,5-三甲基己酰)过氧化物、叔丁基过氧化氢、特戊基过氧化氢、过氧化二苯甲酰中的一种或几种。
pH缓冲剂为强碱、弱碱、碳酸盐、磷酸盐、有机胺中的一种或几种。
实施例1：
互溶剂选用乙酸乙酯，消光剂选用马来酸二烯丙酯，按照质量比1:1.2将乙酸乙酯、马来酸二烯丙酯机械分散配制消光互溶液，其中初始互溶剂控制搅拌转速100rpm、搅拌时间20min，加入消光剂后控制搅拌转速300rpm、搅拌时间10min。对消光互溶液的溶液黏度进行测试，得到溶液黏度为53.2mPa·s，溶液贮存温度为10℃。
将消光互溶液按氯乙烯单体的1.5％wt加入聚合釜中，聚合反应结束后进行负压汽提，再经1500～2000r/min速度离心、45℃干燥20min后，输送至成品料仓，得到消光聚氯乙烯树脂产品。取样测试凝胶含量，凝胶含量为22.7％，消光聚氯乙烯树脂在200℃下塑化5min，塑化片表面光泽度为18.7。
实施例2：
互溶剂选用无离子水，消光剂选用聚乙二醇二丙烯酸酯，按照质量比1:1将无离子水、聚乙二醇二丙烯酸酯机械分散配制消光互溶液，其中初始互溶剂控制搅拌转速50rpm、搅拌时间15min，加入消光剂后控制搅拌转速500rpm、搅拌时间8min。对消光互溶液的溶液黏度进行测试，得到溶液黏度为48.5mPa·s，溶液贮存温度为0℃。
将消光互溶液按氯乙烯单体的1.3％wt加入聚合釜中，聚合反应结束后经负压汽提，再经1500～2000r/min速度离心、45℃干燥20min后，输送至成品料仓，得到消光聚氯乙烯树脂产品。取样测试凝胶含量，凝胶含量为23.1％，消光聚氯乙烯树脂在200℃下塑化5min，塑化片表面光泽度为18.4。
实施例3：
互溶剂采用乙二醇，消光剂采用马来酸二烯丙酯和聚乙二醇二丙烯酸酯，按照质量比1:1:0.9将乙二醇、马来酸二烯丙酯、聚乙二醇二丙烯酸酯机械分散配制消光互溶液，其中初始互溶剂控制搅拌转速60rpm、搅拌时间20min，加入消光剂后控制搅拌转速700rpm、搅拌时间10min。对消光互溶液的溶液黏度进行测试，得到溶液黏度为55.7mPa·s，溶液贮存温度为5℃。
将消光互溶液按氯乙烯单体的0.9％wt加入聚合釜中，聚合反应结束后经负压汽提，再经1500～2000r/min速度离心、45℃干燥20min后，输送至成品料仓，得到消光聚氯乙烯树脂产品。取样测试凝胶含量，凝胶含量为22.8％，消光聚氯乙烯树脂在200℃下塑化5min，塑化片表面光泽度为18.8。
实施例4：
互溶剂采用乙二醇和乙酸正丁酯，消光剂采用丁二醇二乙烯基醚，按照质量比1:1:1.2将乙二醇、乙酸正丁酯、丁二醇二乙烯基醚机械分散配制消光互溶液，其中初始互溶剂控制搅拌转速80rpm、搅拌时间15min，加入消光剂后控制搅拌转速900rpm、搅拌时间8min。对消光互溶液的溶液黏度进行测试，得到溶液黏度为42.6mPa·s，溶液贮存温度为-5℃。
将消光互溶液按氯乙烯单体的1.6％wt加入聚合釜中，聚合反应结束后经负压汽提，再经1500～2000r/min速度离心、45℃干燥20min后，输送至成品料仓，得到消光聚氯乙烯树脂产品。取样测试凝胶含量，凝胶含量为23.7％，消光聚氯乙烯树脂在200℃下塑化5min，塑化片表面光泽度为17.1。
实施例5：
互溶剂采用苯甲醇，消光剂采用二甲基丙烯酸乙二醇酯，按照质量比1:2将苯甲醇、二甲基丙烯酸乙二醇酯机械分散配制消光互溶液，其中初始互溶剂控制搅拌转速150rpm、搅拌时间10min，加入消光剂后控制搅拌转速1100rpm、搅拌时间10min。对消光互溶液的溶液黏度进行测试，得到溶液黏度为43.7mPa·s，溶液贮存温度为-10℃。
将消光互溶液按氯乙烯单体的2.0％wt加入聚合釜中，聚合反应结束后经负压汽提，再经1500～2000r/min速度离心、45℃干燥20min后，输送至成品料仓，得到消光聚氯乙烯树脂产品。取样测试凝胶含量，凝胶含量为24.8％，消光聚氯乙烯树脂在200℃下塑化5min，塑化片表面光泽度为15.3。
实施例6：
互溶剂采用环己醇，消光剂采用聚乙二醇二丙烯酸酯，按照质量比1:2.5将环己醇、聚乙二醇二丙烯酸酯机械分散配制消光互溶液，其中初始互溶剂控制搅拌转速200rpm、搅拌时间10min，加入消光剂后控制搅拌转速1200rpm、搅拌时间10min。对消光互溶液的溶液黏度进行测试，得到溶液黏度为50.2mPa·s，溶液贮存温度为15℃。
将消光互溶液按氯乙烯单体的2.5％wt质量比加入聚合釜中，聚合反应结束后经负压汽提，再经1500～2000r/min速度离心、45℃干燥20min后，输送至成品料仓，得到消光聚氯乙烯树脂产品。取样测试凝胶含量，凝胶含量为25.9％，消光聚氯乙烯树脂在200℃下塑化5min，塑化片表面光泽度为10.1。
比较例1：
未进行配制的消光剂黏度检测结果为106mPa·s，溶液贮存温度为20℃。
消光剂未进行配制直接使用，将聚合釜涂釜，按质量份计，加入缓冲剂0.5份、氯乙烯单体100份、去离子水1.2份、分散剂28份、引发剂6份入聚合釜内，控制聚合反应温度50℃左右，在转化率达到35％时加入消光剂0.8份，当釜内压力下降至0.48MPa聚合反应结束。聚合反应结束后经负压汽提，经1500～2000r/min速度离心、45℃干燥20min后，输送至成品料仓，得到消光聚氯乙烯树脂产品。取样测试凝胶含量，凝胶含量为20.8％，消光聚氯乙烯树脂在200℃下塑化5min，塑化片表面光泽度为20.3。
请参阅图1，通过实施例和比较例的对比分析可知，消光互溶液在贮存及使用条件上要优于纯消光剂，消光互溶液的溶液黏度和贮存温度分别有不同程度下降，降低配制和贮存上的能量消耗。
请参阅图2，通过实施例和比较例的对比分析可知，采用消光互溶液聚合得到的消光聚氯乙烯树脂相较与普通消光剂制得的消光聚氯乙烯树脂产品性能更好，主要表现为消光聚氯乙烯树脂的凝胶含量上升，光泽度降低，消光效果得到提升。
最后，需要注意的是：以上列举的仅是本发明的优选实施例，当然本领域的技术人员可以对本发明进行改动和变型，倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，均应认为是本发明的保护范围。
