專利名稱:一種塑料泡沫材料的制作方法
按本發明工藝合成的聚合物特別適用于制成低剪切梯度或高剪切梯度,粘度很小的聚氯乙烯糊料。它允許采用高速涂刷工藝加工聚氯乙烯糊料。此外,采用本發明工藝合成的聚氯乙烯糊料具有很好的貯存性能。采用化學促進劑(Treibstoff)由相應的聚氯乙烯糊料制備泡沫塑料時,按本發明工藝可獲得彈性好和彈性記性能力好的開孔式蜂窩狀泡沫塑料。
眾所周知,合成聚氯乙烯糊料時有連續工藝和間歇工藝二種。由連續工藝合成的聚氯乙烯在高切速度下為低粘度的糊料。但合成這種化合物時需要使用很多乳化劑,從而造成產品透明度降低,對水的敏感性增大。除了可采用間歇聚合工藝合成耐熱性良好的聚氯乙烯外,并可在氯乙烯飽和壓力下采用通用的方法連續的合成氯乙烯聚合物。
間歇式合成聚氯乙烯品種的工藝可用明顯少的乳化劑在乳液中進行聚合,特別是按聯邦德國專利1964029工藝或按比利時專利656985所公開的方法使用乳化劑時更是如此。所有情況下,由間歇式得到的聚氯乙烯糊料的粘度比連續法合成的高。
眾所周知,氯乙烯的聚合反應可用所謂的微懸浮工藝進行。按此方法制成的氯乙烯聚合物糊料延展性特別好,但它不大適用于涂刷工藝。此外,它可生產含重量40%固體物的穩定膠乳,而噴霧干燥費用增加。
多數情況下可采用脂肪醇作為助分散劑,采用各種間歇式工藝聚合氯乙烯。其現有技術如下1.DE-OS28501052.DE-OS2742178(美國專利4,093,581)3.歐洲專利0030524
4.德國專利申請3210891.5(1983年3月25日提交的美國專利申請478,766)5.德國專利申請3242088.9(1983年11月14日提交的美國專利申請551033)按上述工藝(1)用油溶性活性劑進行聚合時,要求部分加入還原劑。這種工藝所生產的產品可加工成聚氯乙烯糊料,而具有延展性好的流動特性。如德國專利申請3210891.5中對比試驗A所示。
在上述工藝(2)敘述的工藝中用無機催化劑作活化劑。在聚合反應時將C16-C20烷基醇混合物和烷基硫酸鹽(C12-C18)混合物加入。正如德國專利申請3210891.5中對比試驗B和C所指出的那樣,按上述工藝(2)所得的膠乳不是不穩定,就是固體含量少,噴霧干燥后所得為一種高粘度的糊料,它具有假塑性的流動性。
按上述工藝(3)在水和乳化劑存在下,溶于水的物質首先均相化。然后加入單體和引發劑。為了成功的操作必須加入一種乳膠晶種(穩定的晶種),這種工藝的費用比較昂貴。
按照上述工藝(4),可得到粘度低的糊料,但費用也比較大。聚合反應時所要加入系統中的預分散劑必須在帶攪拌器和配備有特殊加熱裝置的容器中配制,整個聚合反應過程中要求溫度加熱到超過脂肪醇的熔點。雖然配有加熱設備,在計量加料時預分散劑在鍋爐外部還可能有變化,因而會造成產品性能的波動。
同樣的,在上述工藝(5)中所提出的工藝也需要增加技術費用,因為要在壓力均相器中操作。
要克服這些缺點可以采用氯乙烯或氯乙烯與重量低于30%的共聚單體混合物在溶于水或溶于單體的催化劑以及預分散劑的存在下,通過間歇聚合來合成糊料聚合物的工藝,其分散劑為a.一種含有側鏈或直鏈12至18個碳原子的脂肪酸的堿金屬鹽或者銨鹽;一種含有側鏈或直鏈10至20個碳原子的烷基磺酸堿金屬鹽或銨鹽;一種8至18個碳原子在側鏈或直鏈中含有烷基苯基磺酸堿金屬鹽或銨鹽蛘咭恢衷詿甲櫸葜瀉 至14個碳原子的磺基丁二酸酯,其量按其單體計為0.2-3.0%(重);
b.一種直鏈或含側鏈C12-C20的醇類,其加入量為表面活性劑重量的50%至200%;
c.水,有時還有;
d.一種可溶于單體的催化劑,其中本方法的特征是,只用整個乳化劑重量(表面活性劑的量)的30%至80%來配制預分散劑,然后加到聚合物中,其余的乳化劑或組成乳化劑的組份配成水溶液,分批地或連續地計量加到在轉化率為10-60%(重量)時的聚合反應的混合物中。主要是以所需乳化劑總重量的40%至60%來配制成預分散液,特別是,其余的乳化劑可在轉化率為20%至60%(重量)時加入到反應系統中。
用這種方法得到的氯乙烯聚合體,在加入化學促進劑(Treibs-toff)后來合成增塑劑具有一定的優點。例如,其生產的泡沫塑料具有很好的開孔結構和很好的彈性記性能力。
出乎意料的是,當使用預分散后乳化劑的用量明顯減少。而在聚合反應中所加入的乳化劑水溶液可配成一種穩定分散液,并生產出粘度低的糊狀產物。出乎意料的也發現了,用上述方法可制成可發泡的化學泡沫塑料,這種塑料具有開孔泡沫結構以及很好的彈性記性能力。
將乳化劑加到乳化溶液中或者直接加入,這點對反應是沒有影響的。例如用脂肪酸鹽作為乳化劑配制預分散液時,可按本發明工藝將整個脂肪酸配制成預分散液預先加入,但是只要預先加入形成乳化劑時所需化學計量堿性溶液的一部分(即30%-80%)。經過加入相應量堿的水溶液,例如NaOH,KOH,氨等等,在聚合反應時可以定量的補充加入乳化劑。利用這種方法可以避免較多的耗費脂肪酸鹽溶液。
按照本發明工藝合成的氯乙烯聚合物,其糊料具有很低的粘度。
按照本發明工藝可在聚合反應釜中將水、分散液輔助劑和部分乳化劑配制成預分散劑。在帶加熱設備和帶攪拌裝置的容器中可省略帶加熱的計量罐以及計量管道。聚合反應中只需定量的加入表面活性劑和堿類就可以了,在聚合反應釜外部預分散液是不會發生變質的危險的。
可使用的乳化劑系統可由下列組份組成a,脂肪酸堿的金屬鹽和銨鹽,烷基磺酸或烷基苯基磺酸或者磺基丁二酸酯的堿金屬鹽和銨鹽,磺基丁二酸酯的加入量為單體重量的0.2至3%,而主要是采用重量的0.5%至1.5%。
b,一種直鏈或帶側鏈的C12-C20的脂肪醇或多個這種脂肪醇的混合物,其數量為表面活性劑重量的50%至200%,而主要為70%至150%。
適宜于用作乳化劑組份(表面活性劑)的脂肪酸堿金屬鹽或銨鹽,其包括含12至18個碳原子的烷基直鏈或側鏈。例如月桂酸鈉鹽,肉豆蔻酸鈉,十六烷基酸鈉,異十六烷基酸鈉,硬脂酸鈉。采用相應的鉀鹽或銨鹽也是適宜的。
烷基磺酸堿金屬鹽或銨鹽可作為乳化劑的組分,其烷基鏈上含有10至20個碳原子,主要是14至17個碳原子,它們是帶側鏈的或不帶側鏈的化合物。例如用癸基磺酸鈉,十二烷基磺酸鈉,十六烷基磺酸鈉,硬脂酸磺酸鈉,十七烷基磺酸鈉,二十烷基磺酸鈉。用它們的鉀鹽和銨鹽也有同樣的效果,也可利用這些化合物中的某些混合物,在磺化作用時可用工業的烷基混合物生產。
可用烷基芳基磺酸堿金屬或者銨鹽作為乳化劑組分,其中烷基鏈含有碳原子8至18個,最好是10至13個碳原子,該鏈可為側鏈或直鏈。例如四丙基苯磺酸鈉,對-正十二烷基苯磺酸鈉,十八烷基苯磺酸鈉,辛基苯磺酸鈉,癸基本磺酸鈉,十三烷基苯甲基磺酸鈉,十四烷基苯磺酸鈉,十五烷基苯磺酸鈉,十六烷基苯磺酸鈉。采用這些化合物中的某幾種混合物也很好,也可采用它們的鉀鹽和銨鹽。
用磺基丁二酸酯的堿金屬鹽或者銨鹽作為乳化劑的組份時應加入6至14個碳原子的醇類組份,主要用含8至10個碳原子的,含側鏈或不含側鏈的醇類。例好用二己基磺酸琥珀酸鈉,二辛基磺酸琥珀酸鈉,二-2-乙烯基己基磺酸琥珀酸鈉,二癸基磺酸琥珀酸鈉,二-十二烷基磺酸琥珀酸鈉,二異癸磺酸琥珀酸鈉,二異十二烷撬徵晁崮疲榛撬徵晁崮疲 十四烷基磺酸琥珀酸鈉以及相應的鉀鹽和銨鹽。也可用它們的混合物作為乳化劑。
可用直鏈或側鏈的C12-C20的醇作為分散輔助劑。例如月桂醇,肉豆蔻醇,十六烷基醇,十八烷醇,二十烷醇,2-己基癸醇,2-辛基十二烷醇,也可用這些醇的混合物。
乳化劑系統的組份a和b,應溶于水并能在水中分散。在聚合反應中選用一種在單體中能溶解的引發劑,先將其混合后再加入到系統中。由于脂肪醇的熔點均處于室溫之上,因此分散過程最好應在30℃至70℃的溫度進行操作,也就是說在脂肪醇的熔點以上進行操作。
選擇適宜的可溶于單體的引發劑時應注意,早在分散過程中就應防止引發劑有明顯的分解。因此在分散溫度下引發劑的半衰期應大于10小時,最好大于20小時。因此當所用的脂肪醇熔點較高時,應選擇半衰期較長的引發劑,而在后面的聚合反應中可用還原劑進行控制。
除了在計量乳化劑進料以及可能采用活化劑和還原劑時它們所需用水的量外,在配制聚合反應中需要水的總量均可事先加到反應釜中。并可將起緩沖(酸堿度)用的鹽類,如焦磷酸鈉,醋酸鈉或硼酸鈉也加到此系統的水中去。
當預分散液配制好后,即可在攪拌下加入氯乙烯或氯乙烯與共聚單體混合物。調節好聚合反應溫度,加入選定的起始劑,此時聚合反應開始,反應過程中應注意進行控制。由于膠乳的穩定性好,故在配制預分散劑時,就可將乳化劑總量的40%至60%(重量)預加進去。而剩余的乳化劑部分,可在聚合反應轉化至10%至60%,最好是到20%至60%時,分批地或連續地加入計量的乳化劑的水溶液,直到聚合反應終止。也可以先加一部分單體進去,剩余部分可在聚合反應時分批地或者連續地加料,這也是可以的。共聚體為醋酸乙烯,偏二氯乙烯,乙烯基醚,丙烯腈,丙烯酸酯,馬來酸酯和馬來酸二酯。共聚體所占總量可加到30%,主要是從1%開始到20%(重量)之間。
單體與水的比例中氯乙烯所含的濃度可以達到很高(1∶0.5至1∶1.6)。一般講聚合時,希望得到盡可能多的固體含量,如達到45至50%(重量)。
當然希望最終轉化率盡可能的高,至少為90%。
水溶性催化劑可以采用通用的過氧化合物,如H2O2,過硫酸鉀以及還原一氧化系統。可參考“1965年由斯卜林出版社出版的聚氯乙烯和氯乙烯混合聚合”。-“Kainer,Polyvinylchlorid und Vinylchlorid Misch-Polymerisation,Springer-Verlag,1965,Seite 46 ff”。
另外,應注意分散液的溫度,均相化溫度,溶于單體的起始劑-如果需要時-應在還原氧化反應中加入還原劑。可溶于單體的起始劑有偶氮化合物,如偶氮-雙-異丁腈,22′-偶氮-雙(2,4-二甲基戊腈);或過氧化物,如二環己烷過氧化碳酸鹽,二-正丁基過氧化二碳酸鹽,二-月桂酸過氧化物,二苯基過氧化物,二丙烯基過氧化物,叔丁基過氧-2乙烯己醇,叔-丁基過氧化苯甲酰,2,4,5-三甲基苯過氧化物,叔丁基過氧化物。還原劑有硫代硫酸鈉,抗壞血酸,異抗壞血酸,甲醛次硫酸鈉(Na-formaldehydsul-foxilat)。
起始劑的常用量為單體的0.005至0.5%(重量),主要采用單體的0.01%至0.1%(重量)。
聚合周期一般是與聚合溫度以及催化劑的濃度有關。大約為4至16個小時。
攪拌速度一般為10至20轉/分鐘,在乳化聚合工藝和微懸浮聚合工藝中通常采用葉片狀攪拌器。
下面將舉例說明本發明的工藝例1.
將1600公斤60℃已脫除礦物質的熱水先加到一個6米3帶有攪拌器的壓熱釜中。在攪拌下加入11公斤烷基苯磺酸鈉(C10-C13烷基苯基磺酸鈉混合物)和22公斤十八烷基醇以及3.7公斤磷酸二氫鈉。抽除空氣后加入1800公斤氯乙烯。當溫度為52℃,攪拌速度每分鐘為10轉下加入混合物。然后再加入0.5%的H2O2水溶液以及0.2%抗壞血酸溶液后開始反應。進一步定量供應催化劑,并在近于全部冷卻能力下(夾套600,000千焦耳/小時,回流冷凝器120000千焦耳/小時)將聚合溫度保持在52℃。反應開始一小時后,再計量以每小時8公斤的速度加進48公斤的烷基苯磺酸鈉的20%的水溶液。由反應開始到壓力下降的時間為6小時。
分散液的配制(固體含量46.9%)是在一個噴霧干燥裝置中進行的。干燥空氣的進口溫度為160℃,出口溫度為60℃。此外,其他操作正如DE-AS2146146中所述。100份(重量)由合成所獲得的聚氯乙烯粉料和60份(重量)鄰苯二甲酸二-2-乙基己烷酯(DOP)合成出糊料。貯存2至24小時后,在各種剪切速度下,利用一個轉動的雷奧粘度計中測定粘度(儀器的牌號和制造公司為瑞士蘇黎世康特拉味思有限公司雷奧馬特30-Reomat 30 der Firma Contraves AG.Zurich)。衡量糊料穩定性的尺度是增稠系數TF。由粘度值的商測出增稠系數,取它在貯存24小時后測定的值,除以在剪切速度D=1S-1的2小時后所測定的粘度值。表1是各種剪切速度下糊料的粘度以及增稠系數TF。
為了檢驗聚氯乙烯泡沫塑料的性能可按下面配方配制一種糊料
100份聚氯乙烯40份鄰苯二甲酸二-2-乙基己烷酯20份鄰苯二甲酸苯基丁基酯3份偶氮二碳酸酰胺1.5份Cd/Zn穩定劑將糊料在真空中抽氣一小時。再將該糊料放置24小時后將之刮涂在離型紙上使其涂層厚度為1毫米,同時在200℃并且停留時間為1.5分鐘下在凝膠通道中凝膠化和膨脹延伸。
從如此制得的泡沫塑料測定泡沫密度,開孔和閉孔體積取發泡樣品的基面表面積為100厘米2,將其放置于一個充水的干燥器中抽氣,將空氣由開孔孔隙中抽除,通空氣后取出干燥器中的樣品,此時開孔孔隙中充滿了水。由稱量吸入的水計算開孔孔隙的體積。由其密度和泡沫密度可得出增塑聚氯乙烯的體積部分。由開孔孔隙體積和增塑聚氯乙烯體積之舌與100%的差值即可得出閉孔的體積百分數。閉孔和開孔孔隙體積見表2。
例2.
在一個6m3有攪拌設備的壓熱釜中放入1600公斤,60℃脫去礦物質的熱水。在攪拌下加入十六烷醇和十八烷基醇混合物各11公斤,3公斤醋酸鈉,9.25公斤二-2-乙基己烷基磺酸琥珀酸鈉以及1.5公斤叔丁基過氧化苯甲酸鈉鹽。抽除空氣后加入1800公斤氯乙烯。將混合物加熱到52℃,調節攪拌器的轉速到每分鐘10轉。加入0.2%的抗壞血酸(Asorbinsaure)溶液后開始反應。進一步調節好進料量,在利用全部冷卻能力下將聚合溫度保持在52℃,反應開始2小時后,加入105公斤10%的二-2-乙基己烷磺酸琥珀酸鈉的水溶液,其進料速度為每小時15公斤。從反應開始到壓力下降時其時間約為8小時。
反應結束后分散液的固體含量為45.6%,對分散液的進一步操作如同例1。粉末與DOP的比例為100∶60時,其粉末糊料的粘度,以及糊料的增稠系數見表1。其發泡情況見例1,其結果見表2。
例3.
在一個6米3的帶有攪拌器的壓熱釜中先放進1600公斤60℃已脫去礦物質的水。在攪拌下加入13.5公斤月桂酸,7.5公斤月桂酸硫酸鈉,22公斤十八烷醇和1.2公斤氫氧化鈉。除去壓熱釜中的空氣中氧氣后加進1800公斤氯化烯。將混合物加熱至52℃,將攪拌器的轉速調節到每分鐘10轉,加進0.5%的H2O2水溶液和0.2%甲醛次硫酸鈉水溶液,此時開始反應。當反應開始半小時后,在4小時內加進80公斤3%的氫氧化鈉的水溶液。
分散液(其固體含量為47.1%)的配置方法如同例1。在噴灑裝置中噴入6%的草酸溶液(操作方法按DE-PS2531780,例3),使產物的水溶液的pH值調節到5.5。與DOP成100∶60的糊料的粘度和糊料貯存穩定性見附表1。
發泡操作見例1。其結果見表2。
例4.
在一個6米3的帶有攪拌器的壓熱釜中先加入1600公斤60℃的已脫礦物質的水。在攪拌下加入16.5公斤烷基苯磺酸鈉(C10-C13的烷基苯磺酸鈉的混合物),22公斤十八烷醇以及3.7公斤磷酸二氫鈉。除去系統中空氣中的氧氣后加入1800公斤氯乙烯。將混合物加熱到52℃,將攪拌器的轉速調到每分鐘10轉。通過計量加入0.5%H2O2水溶液,然后加入0.2%抗壞血酸水溶液,此時開始反應。進一步調節催化劑組份的進料計量,使系統接近全部冷卻能力(夾套為每小時600,000千焦耳;回流冷卻器為每小時120,000千焦耳),使聚合反應的溫度保持恒定。反應開始一小時后以每小時8公斤的速度加入19.5公斤的烷基苯磺酸鈉20%的水溶液。從反應開始到壓力下降的時間為6小時。
分散液(固體含量為47.6%)是在一個噴霧干燥裝置中配制的。干燥空氣的入口溫度為160℃,出口溫度為60℃。其它預備工作如同DE-A2,146,146中所述。由100份所獲得的聚氯乙烯粉末的和60份二-2-乙基己烷鄰二甲苯酯(DOP)制成一種糊料,貯存2至24小時后在一個轉動的雷奧(Rheometer)粘度計中在不同的剪切速度下測定其粘度。(儀器由瑞士蘇黎世康特拉味斯股份公司提供,雷奧30)。增稠系數TF是衡量糊料貯存穩定性的一個尺度。它可由粘度值的商值來推測。可在D=1S-1的剪切速度下測定24小時貯存后的粘度值再被2小時貯存后所測定的粘度值除之。表1為各種剪切速度下糊料的粘度以及增稠系數TF。
為了測定發泡聚氯乙烯的泡沫性能可按下列配方配制成糊料100份聚氯乙烯40份二-2-乙基己烷基鄰苯二甲酸酯20份苯甲基丁基鄰苯二甲酸酯3份偶氮-羰基酰胺1.5份Cd/Zn-穩定劑將糊料在真空中抽氣一個小時。將該糊料刮涂在離型紙上使其厚度為1毫米并且停留時間為1.5分鐘,在200℃并在凝膠通道中凝膠化和膨脹。
從所得的泡沫物測定泡沫的密度和閉孔孔隙以及開孔孔隙的體積比。其孔隙體積比的測定方法如下將泡沫樣品的100厘米2基面表面積部分穿孔吊掛,將其放置在一個充水的干燥器中。并對干燥器進行抽氣,使空氣從開孔的孔隙中抽除。通氣后將樣品從干燥器中取出,這時水充滿了開孔的孔隙,稱量所吸收的水可計算出開孔孔隙的體積比。由增塑聚氯乙烯的密度和其泡沫的密度可得出增塑聚氯乙烯的體積部分。其閉孔孔隙體積百分數即可由開孔孔隙體積比與增塑聚氯乙烯的體積比二者之和與100%的差值計算。閉孔孔隙體積比和開孔孔隙體積比可參見表2。
例5.
在一個6米3體積裝有攪拌器的壓熱釜中先加入1600公斤60℃已脫除礦物質的熱水。在攪拌下加進16.7公斤肉豆蔻酸(十四烷基酸),22公斤十八烷醇以及2.25公斤氫氧化鈉。除去系統中空氣中的氧氣后再加入1800公斤氯乙烯。將混合物加熱到52℃,調節攪拌器的轉數到每分鐘10轉,加入0.5%H2O2的水溶液以及0.2%甲醛次硫酸鈉溶液,此時開始反應。從反應開始半小時后開始加入氫氧化鈉水溶液,在4小時內計量加入71公斤2%的氫氧化鈉水溶液。
分散液(固體含量47.1%)的配制如同例4所述。藉助于6%草酸溶液在噴灑裝置中將產品的水溶液pH值調到5.5。(其操作方法按DE-PS2,531,780,例3)。糊料的粘度(用相應的DOP以100∶60的比例配成該糊料)和糊料的貯存性能請參閱表1。
膨脹操作方法見例4,結果見表2。
對比試驗A(德國專利申請3242088.9)在一個2米2的容器中先加入1650公斤60℃的已脫除礦物質的水。在攪柘錄尤 8公斤烷基苯磺酸鈉(C10-C13烷基苯磺酸鈉混合物)和22公斤十八烷醇。用一個一級活塞泵將混合物均勻化。均化器頭部的壓力為180巴,返回的時間(調節時間)為5分鐘。均勻化的混合物在沒有氧氣下加到一個6米3帶攪拌器的壓熱釜中,此裝置配備有可冷卻或加熱的夾套。(壓熱釜安有一個回流冷凝器)。將1800公斤氯乙烯加入。將混合物加熱到52℃,將攪拌器的轉數調到每分鐘10轉。當加入0.5%H2O2水溶液和0.2%抗壞血酸溶液后開始反應。進一步的加料速度調節到在設備達到全冷卻能力下保持聚合溫度恒定在52℃。到壓力降低時約為5小時。
分散液的配制(含47.1%的固體物)如同例1所述。
由100份(重量)上述方法制得的聚氯乙烯粉末和60份(重量)二-2-乙基己基鄰二甲苯酯(DOP)制備成糊料,然后在一個轉動(Rheometer)雷奧粘度計中在不同的剪切速度下測定2小時貯存后和24小時貯存后的粘度。其糊料粘度和增稠系數見表1。發泡操作如同例1。其結果見表2。
對比試驗B其操作方法重復對比試驗A,但在配制預分散液時再加1.5公斤叔丁基過苯甲酸酯和18公斤二-2-乙基己基磺酸琥珀酸鈉作為乳化劑。
聚合反應用0.2%抗壞血酸溶液作為引發劑并進行控制。
反應結束后分散液中含固體物為46.5%,其分散液的配制如同例1。由糊料與DOP以100∶60的比例制成的粉末糊料粘度以及糊料增稠系數見表1。
發泡操作如例1所述。其結果見表2。
對比試驗C其操作方法按對比試驗B的方法,但采用15公斤月桂酸鈉與7.5公斤十二烷基硫酸鈉的混合物作為乳化劑。再將0.9公斤氫氧化鈉加到水中。此時開始反應,同時用0.5%H2O2水溶液和0.2%甲醛硫酸鈉溶液做調節劑來控制反應速度。
分散劑(含固定物為46.3%)的配制如同例3所述。由糊料與DOP以100∶60的比例組成的粉末糊料粘度以及聚氯乙烯糊料的貯存穩定性見表1。
其發泡操作如例1所述。其結果見表2。
對比試驗D(德國專利申請3210891.5)
在一個50升的容器中先加入17公斤60℃的熱水。在攪拌下加入4.3公斤21%的烷基苯基磺酸鈉溶液(C10-C13烷基苯基磺酸鹽的混合物),1.3公斤磺基丁二酸-二乙基己基酯的鈉鹽水溶液(70%重量)以及1.8公斤由相同量正十六烷醇和十八烷醇組成的混合物。
在一個裝有攪拌器并且帶有加熱和冷卻裝置的500升的壓熱釜中,在脫除氧氣后預先加入120升脫去礦物質的水,0.2升已配好的乳化劑溶液,260克磷酸二氫鈉。將此混合物加熱到52℃,再加入45公斤氯乙烯。計量加入0.5%的H2O2水溶液和0.2%抗壞血酸水溶液后反應開始。
調節活性劑的加入量,使聚合反應溫度在全冷卻能力下保持恒定在52℃。在聚合過程中在3小時內再計量加入135公斤氯乙烯。剩余的乳化劑溶液將在反應期間按下列比例加入時間(小時)1234乳化劑(升)0.55.810.310.7分散液(含48.5%的固體物)的配制如同例3中所述。該糊料與相應的DOP以100∶60比例所形成的粉末糊料粘度,以及糊料貯存穩定性見表1。
乳化操作見例1。其結果見表2。
表的解釋從所測定的粘度可以看出,按照本發明工藝可合成出粘度很低的聚氯乙烯糊料。由對比試驗C可知,利用此種方法有可能制成能進一步加工的聚氯乙烯糊料。此外聚氯乙烯貯存穩定性比對比試驗中的要好些。
從表中數據可以看出,按本本發明工藝合成的聚合的泡沫物具有特別好的開孔結構,也即這是眾所周知的,它將具有很好的彈性記性能力。
權利要求
1.一種塑料泡沫材料,它包括糊狀氯乙烯聚合物和化學促進劑,其中該糊狀物是由氯乙烯與高達30%(重量)的共聚單體在有效量的水溶性或可溶于單體的催化劑以及有下列預分散液組分的存在下經過間歇聚合合成糊狀氯乙烯聚合物或共聚物的工藝制得的,上述預分散液的組份為a.一種12至18個碳原子帶側鏈或只有直鏈的脂肪酸堿金屬鹽或銨鹽,一種10至20個碳原子帶側鏈或只有直鏈的烷基磺酸堿金屬鹽或銨鹽,一種8至18個碳原子在側鏈或直鏈烷基上含烷基苯基磺酸堿金屬鹽或銨鹽或者一種在醇部分中含6至14個碳原子的0.2%至3%(重量)磺酸丁二酸酯的堿金屬鹽或銨鹽,b.一種按所用的乳化劑(a)(表面活性劑)計的50%至200%(重量)直鏈或帶側鍵C12-C20的鏈烷醇,c.水,以及可選擇地還包括,d.一種可溶于單體的催化劑,而制法的特點在于首先只用30%至80%(重量)所需乳化劑(a)(表面活性劑)的總量來配制成預分散液,而剩余的乳化劑或者由乳化劑組成的預組份作為水溶液在轉化10%至60%(重量)后分批地或連續地計量加到聚合反應的物料中。
2.一種按權利要求1的材料,其中只用乳化劑所需總量的40%至60%(重量)配制成預分散液。
3.一種按權利要求1的材料,其中化學促進劑選自偶氮化合物,二苯基過氧化物和碳酸氫鈉。
全文摘要
本發明是涉及一種由糊狀氯乙烯聚合物和化學促進劑組成的塑料泡沫材料。而該糊狀氯乙烯聚合物是在預分散液如乳化劑、分散液、水和任意可溶單體催化劑的條件下,用間歇聚合法生產的。本發明的塑料泡沫材料具有很好的彈性記性能力而且是一種開孔式蜂窩狀的材料。
文檔編號C08F2/22GK1036779SQ8910284
公開日1989年11月1日 申請日期1989年4月27日 優先權日1983年12月3日
發明者沃爾根·安德烈斯·克魯斯, 布克哈爾德·布克 申請人:希爾斯化學制品股份公司