一種提高壓力附聚后大粒徑膠乳穩定性的方法
【專利摘要】本發明涉及一種提高壓力附聚后大粒徑膠乳穩定性的方法；調節小粒徑膠乳的初始固質量含量為35.0～42.5%；pH值為8.0～13.0；添加穩定劑，穩定劑與小粒徑膠乳干物質量比為0.05～0.5：100；在壓力附聚前使用攪拌器對小粒徑膠乳進行機械攪拌5～60min，控制進料溫度為30～70℃，附聚壓力為30～60MPa；對大粒徑膠乳的融合處理：在大粒徑膠乳中加入融合劑，融合劑是醋酸、碳酸鉀、氯化鈉或幾種融合劑的混合物；融合劑與大粒徑膠乳干物質量比例為0.04～0.4：100；本方法可改善附聚過程中的析膠現象，實現連續生產、降低能耗和設備損耗，獲得粒徑均勻、體系穩定的大粒徑膠乳。
【專利說明】一種提高壓力附聚后大粒徑膠乳穩定性的方法
【技術領域】:
[0001]本發明屬于工程塑料ABS生產【技術領域】，特別涉及一種提高壓力附聚后大粒徑膠乳穩定性的方法。
【背景技術】
[0002]對于壓力附聚工藝，目前國內外的發明方法只是在附聚前調節了小粒徑膠乳的固含量、PH值、粘度、皂覆蓋率幾個方面，在附聚過程中存在明顯缺陷，會產生明顯甚至大量的析出物，壓力附聚的析出問題是國內外公認的難題，也是導致壓力附聚工藝不能夠被廣泛應用的關鍵因素，且壓力附聚獲得的大粒徑膠乳接枝聚合過程也不穩定，易破乳。而本發明在使用了改進設備的同時，從工藝的角度，找到了小粒徑膠乳固含量、PH值的最佳調節范圍，以及進料溫度、附聚壓力的最佳控制范圍，最為突出的是對小粒徑膠乳采取了穩定處理即添加穩定劑和附聚后大粒徑膠乳的融合處理即添加融合劑。在附聚前的小粒徑膠乳中有一部分游離的乳化劑，但量較小，故膠乳粒子會有較嚴重的粘連現象，這就會直接導致在通過高壓設備進行附聚過程中出現大量析膠，而在加入適量穩定劑后就有充足的乳化劑將膠乳粒子包裹住，使膠乳體系更穩定，從根本上減少了由于粘連產生的大粒子，解決了附聚析膠問題。在壓力附聚過程中在剪切力的作用下，使包裹在外部的乳化劑被剝離，部分小粒子重新融合為大粒子，使其接枝聚合過程難以進行，導致破乳。為使附聚后大粒徑膠乳體系更均衡穩定、粒徑均勻、順利接枝，我們對附聚后大粒徑膠乳采取了融合處理，即在大粒徑膠乳中加入適量的融合劑，先降低大粒徑膠乳的穩定性，使在附聚過程中過度粘連的大粒子分開，體系中還有游離的乳化劑，此時再進行進一步的包裹融合，成功改善了粒子過度粘連問題，規范大粒徑膠乳粒子，使大粒徑膠乳粒徑均勻、體系更穩定，解決了壓力附聚工藝制得的大粒徑膠乳接枝聚合破乳問題。
[0003]參考文獻:GB976212SGB976213 GB976214 US3573246
【發明內容】
`[0004]本發明的目的是提供一種提高壓力附聚后大粒徑膠乳穩定性的方法。使經過處理的一種小粒徑聚丁二烯膠乳或是其他一種或幾種小粒徑二烯烴膠乳的混合物在高壓作用下附聚，獲得大粒徑附聚膠乳，并在大粒徑膠乳中加入一種或幾種融合劑進行融合處理，最終獲得粒徑均勻、體系穩定的大粒徑附聚膠乳。
[0005]對小粒徑膠乳的處理包括:
[0006]1、調節小粒徑膠乳的初始固含量為35.0~42.5% ；
[0007]2、調節小粒徑膠乳的pH值為8.0~13.0 ;
[0008]3、穩定處理，即在小粒徑膠乳中添加穩定劑，可以是脂肪酸皂例如油酸鉀、油酸鈉，或是松香酸皂例如松香酸鉀、松香酸鈉，或是十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基二苯醚二磺酸鈉，或是兩種或幾種穩定劑的混合物。穩定劑與小粒徑膠乳干物質量比例為 0.05 ~0.5:100o[0009]作為一種較優化方案，在上述穩定處理中選擇油酸鉀作為穩定劑。
[0010]在壓力附聚前使用攪拌器對小粒徑膠乳進行機械攪拌5~60min，優化處理過程。
[0011]通過對小粒徑膠乳的處理，可降低其粘度，但膠乳的固含量可以達到較高的程度；通過穩定處理，加入適量穩定劑，就有充足的乳化劑將膠乳粒子包裹住，使體系更穩定，從根本上減少了由于粘連產生的大粒子，解決了壓力附聚析膠問題。
[0012]在小粒徑膠乳高壓附聚過程中，控制進料溫度為30~70°C，附聚壓力為30~60MPa。控制進料溫度的過程也是控制小粒徑膠乳粘度的過程，溫度越高，膠乳粘度越低，會直接影響附聚后粒徑大小，溫度越高附聚后膠乳粒徑大致呈減小趨勢；不同的附聚壓力獲得的大粒徑膠乳粒徑范圍也不同，隨著附聚壓力的增大，大致呈先增大后減小的趨勢，附聚膠乳粒徑范圍為200nm~400nm。
[0013]本發明的另一個突出特點在于對大粒徑膠乳的融合處理，即在大粒徑膠乳中加入融合劑，融合劑可以是弱酸例如醋酸、強堿弱酸鹽例如碳酸鉀、強酸強堿鹽例如氯化鈉或幾種融合劑的混合物。融合劑的加入先降低了大粒徑膠乳的穩定性，使在附聚過程中過度粘連的大粒子分開，體系中還有游離的乳化劑，此時再進行進一步的包裹融合，改善了粒子過度粘連問題，規范大粒徑膠乳粒子，最終使附聚后大粒徑膠乳體系更穩定，粒徑均勻。該方法改善了傳統壓力附聚法存在未附聚初級粒子和超大粒子的問題，附聚徹底，獲得的大粒徑膠乳均衡穩定、粒徑均勻利于接枝聚合，解決了以往壓力附聚后大粒徑膠乳接枝破乳問題。融合劑與大粒徑膠乳干物質量比例為0.04~0.4:100。
[0014]采用本發明進行小粒徑膠乳的壓力附聚，可大大改善附聚過程中的析膠現象，可實現連續生產、降低能耗和設備損耗，獲得粒徑均勻、體系穩定的大粒徑膠乳，附聚徹底，附聚工藝簡便，解 決壓力附聚大粒徑膠乳接枝聚合破乳問題。
【具體實施方式】
[0015]實施例1
[0016]按下列配比組分和條件進行壓力附聚，測得結果見表1。
[0017]小粒徑聚丁二烯膠乳:100份
[0018]油酸鉀:0.1份
[0019]調節固質量含量: 37.25%
[0020]調節pH 值:11.0
[0021]攬祥:5 ~60min
[0022]進料溫度:40 °C
[0023]附聚壓力:40MPa
[0024]實施例2
[0025]油酸鉀添加份數0.15份，其余同實施例1，測得結果見表1。
[0026]實施例3
[0027]油酸鉀添加份數0.2份，附聚壓力為50Mpa，其余同實施例1，測得結果見表1。
[0028]實施例4
[0029]油酸鉀添加份數0.25份，附聚壓力為50Mpa，其余同實施例1，測得結果見表1。
[0030]實施例5[0031]用0.1份硬脂酸鉀代替實施例1中的油酸鉀，其余同實施例1，測得結果見表1。
[0032]實施例6
[0033]按實施例1中所述的配比組分和條件進行壓力附聚，在附聚后大粒徑膠乳中加入0.1份碳酸鉀，使用得到的附聚膠乳進行接枝聚合實驗，測得結果見表2。
[0034]實施例7
[0035]碳酸鉀添加份數0.15份，其余同實施例7，測得結果見表2。
[0036]對比例I
[0037]按實施例1中的配比組分和條件，取消油酸鉀組份，其余同實施例1，測得結果見表1。
[0038]對比例2
[0039]用0.1份松香酸鉀代替實施例1中的油酸鉀，其余同實施例1，測得結果見表1。
[0040]對比例3
[0041]按實施例1中所述的配比組分和條件進行壓力附聚，使用得到的大粒徑膠乳直接進行接枝聚合實驗，測得結果見表2。
[0042]對比例4·[0043]按對比例I中所述的配比組分和條件進行壓力附聚，使用得到的大粒徑膠乳進行接枝聚合實驗，測得結果見表2。
[0044]表1附聚測試結果分布表
[0045]
【權利要求】
1.一種提高壓力附聚后大粒徑膠乳穩定性的方法，其特征在于: 首先對小粒徑膠乳的處理包括: (1)調節小粒徑膠乳的初始固質量含量為35.0~42.5% ； (2)調節小粒徑膠乳的pH值為8.0~13.0 ; (3)在小粒徑膠乳中添加穩定劑，穩定劑與小粒徑膠乳干物質量比為0.05~0.5:100 ；穩定劑:油酸鉀、油酸鈉，松香酸鉀、松香酸鈉，十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基二苯醚二磺酸鈉，或是兩種或幾種穩定劑的混合物； 在壓力附聚前使用攪拌器對小粒徑膠乳進行機械攪拌5~60min， 控制進料溫度為30~70°C，附聚壓力為30~60MPa ； 對大粒徑膠乳的融合處理:在大粒徑膠乳中加入融合劑，融合劑是醋酸、碳酸鉀、氯化鈉或幾種融合劑的混合物；融合劑與 大粒徑膠乳干物質量比例為0.04~0.4:100。
【文檔編號】C08F36/06GK103848942SQ201210505752
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年11月30日 優先權日:2012年11月30日
【發明者】王景興, 趙萬臣, 孫文盛, 黃立本, 張紅梅, 姜興才, 張海榮, 田曉, 孫士昌, 張微, 婁玉良, 辛治溢, 侯寶慶, 鄭君雙, 楊紅華 申請人:中國石油天然氣股份有限公司