一種用于生產(chǎn)丙烯酸酯類聚合物的引發(fā)體系及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種引發(fā)體系及其使用方法，尤其涉及一種用于生產(chǎn)丙烯酸酯類聚合 物的引發(fā)體系及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚氯乙烯（PVC)是一種優(yōu)良的通用塑料，應(yīng)用廣泛，每年的年銷量極為巨大，而丙 烯酸酯類聚合物是一種優(yōu)良的聚氯乙烯加工助劑，在聚氯乙烯制品加工過(guò)程中，可以促使 聚氯乙烯樹(shù)脂加速熔融，降低加工所需耗費(fèi)的能量，提高制品各方面性能。在生產(chǎn)丙烯酸 酯類聚合物的過(guò)程中，引發(fā)體系要么采用氧化劑，要么采用還原劑，有時(shí)候采用氧化劑一還 原劑。如果采用氧化劑，它具有價(jià)格便宜，易于采購(gòu)等優(yōu)點(diǎn)，但是氧化劑的反應(yīng)啟動(dòng)溫度較 高，采用較高的啟動(dòng)溫度，反應(yīng)開(kāi)始后的放熱峰控制不佳可導(dǎo)致釜內(nèi)溫度達(dá)到水的沸點(diǎn)，造 成冒釜的事故，造成原料的較大浪費(fèi)，以及環(huán)境污染，同時(shí)冒釜事故可能存在燙傷工人的可 能。如果單獨(dú)采用還原劑引發(fā)體系，在反應(yīng)過(guò)程中，還原劑的活性較大，不容易控制反應(yīng)溫 度。如果采用氧化劑一還原劑的引發(fā)體系，則丙烯酸酯類的加工性能不太好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)中引發(fā)體系不易控制、產(chǎn)品加工性能不佳的缺陷，提供一種用 于生產(chǎn)丙烯酸酯類聚合物的引發(fā)體系及其使用方法。
[0004] 本發(fā)明通過(guò)下述方案實(shí)現(xiàn)： 一種用于生產(chǎn)丙烯酸酯類聚合物的引發(fā)體系，該引發(fā)體系包括氧化劑、還原劑和偶氮 類引發(fā)劑，所述氧化劑、還原劑、偶氮類引發(fā)劑的質(zhì)量比為5~1000:10~1000:2. 5~500。
[0005] 所述氧化劑、還原劑、偶氮類引發(fā)劑的質(zhì)量比為10~500:25~500:5~250。
[0006] 所述氧化劑、還原劑、偶氮類引發(fā)劑的質(zhì)量比為12. 5~250:50~200:6~125。
[0007] 所述氧化劑為有機(jī)過(guò)氧化物、過(guò)硫酸鹽、過(guò)磷酸鹽、無(wú)機(jī)過(guò)氧化物中的一種或者數(shù) 種；所述還原劑為甲醛合次硫酸氫鈉、亞硫酸鈉、焦亞硫酸鈉、連二亞硫酸鈉、抗壞血酸、異 抗壞血酸、肼、羥基胺、羥基胺鹽、還原糖、硫醇、亞磺酸衍生物中的一種或者數(shù)種；所述偶氮 類引發(fā)劑為偶氮二異丁腈、偶氮二異丙基咪唑啉鹽酸鹽的一種或者兩種。
[0008] 所述氧化劑為過(guò)硫酸銨、過(guò)硫酸鈉、過(guò)硫酸鉀或者叔丁基過(guò)氧化氫；所述還原劑為 甲醛合次硫酸氫鈉、焦亞硫酸鈉、異抗壞血酸、連二亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉、亞硫酸鈉中的一 種或者數(shù)種。
[0009] -種用于生產(chǎn)丙烯酸酯類聚合物的引發(fā)體系的使用方法，反應(yīng)單體在引發(fā)體系和 乳化液存在的環(huán)境中進(jìn)行聚合反應(yīng)，所述該引發(fā)體系包括氧化劑、還原劑和偶氮類引發(fā)劑， 所述單體為甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯，在聚合反應(yīng)中所述氧化劑的用量為單體總質(zhì)量 的0. 005%~1. 0%，在聚合反應(yīng)中所述還原劑的用量為單體總質(zhì)量的0. 01%~1. 0%，在聚合 反應(yīng)中所述偶氮類引發(fā)劑的用量為單體總質(zhì)量的〇. 0025%~0. 5%。
[0010] 所述乳化劑為十二烷基硫酸鈉或十二烷基磺酸鈉，在聚合反應(yīng)中所述乳化劑的用 量為單體總質(zhì)量的〇. 2%~2. 5%。
[0011] 所述反應(yīng)單體中甲基丙烯酸甲酯與丙烯酸丁酯的質(zhì)量比為80~90 :20~10。
[0012] 所述氧化劑為有機(jī)過(guò)氧化物、過(guò)硫酸鹽、過(guò)磷酸鹽、無(wú)機(jī)過(guò)氧化物中的一種或者數(shù) 種；所述還原劑為甲醛合次硫酸氫鈉、亞硫酸鈉、焦亞硫酸鈉、連二亞硫酸鈉、抗壞血酸、異 抗壞血酸、肼、羥基胺、羥基胺鹽、還原糖、硫醇、亞磺酸衍生物中的一種或者數(shù)種；所述偶氮 類引發(fā)劑為偶氮二異丁腈、偶氮二異丙基咪唑啉鹽酸鹽的一種或者兩種。
[0013] 所述氧化劑為過(guò)硫酸銨、過(guò)硫酸鈉、過(guò)硫酸鉀或者叔丁基過(guò)氧化氫；所述還原劑為 甲醛合次硫酸氫鈉、焦亞硫酸鈉、異抗壞血酸、連二亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉、亞硫酸鈉中的一 種或者數(shù)種。
[0014] 本發(fā)明的有益效果為： 1. 本發(fā)明一種用于生產(chǎn)丙烯酸酯類聚合物的引發(fā)體系使得聚合反應(yīng)過(guò)程容易控制且 得到的丙烯酸酯類聚合物的價(jià)格性能較好； 2. 本發(fā)明一種用于生產(chǎn)丙烯酸酯類聚合物的引發(fā)體系的使用方法具有工藝流程簡(jiǎn)單， 反應(yīng)條件溫和，提高了丙烯酸酯類聚合物的特性粘度、加工性能和發(fā)泡效果。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明： 實(shí)施例1 一種用于生產(chǎn)丙烯酸酯類聚合物的引發(fā)體系，該引發(fā)體系包括氧化劑、還原劑和偶氮 類引發(fā)劑，所述氧化劑、還原劑、偶氮類引發(fā)劑的質(zhì)量比為100:10:2. 5。氧化劑為過(guò)硫酸鉀， 還原劑為連二亞硫酸鈉，偶氮類引發(fā)劑為偶氮二異丙基咪唑啉鹽酸鹽。
[0016] 一種用于生產(chǎn)丙烯酸酯類聚合物的引發(fā)體系的使用方法，反應(yīng)單體在引發(fā)體系和 乳化液存在的環(huán)境中進(jìn)行聚合反應(yīng)，所述該引發(fā)體系包括氧化劑、還原劑和偶氮類引發(fā)劑， 所述單體為甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯，在聚合反應(yīng)中所述氧化劑的用量為單體總質(zhì)量 的0. 1%，在聚合反應(yīng)中所述還原劑的用量為單體總質(zhì)量的0. 01%，在聚合反應(yīng)中所述偶氮 類引發(fā)劑的用量為單體總質(zhì)量的0.0025%。乳化劑為十二烷基硫酸鈉，在聚合反應(yīng)中所述乳 化劑的用量為單體總質(zhì)量的0.2%。所述反應(yīng)單體中甲基丙烯酸甲酯與丙烯酸丁酯的質(zhì)量比 為 88 :12。
[0017] 本實(shí)施例中，用于生產(chǎn)丙烯酸酯類聚合物的引發(fā)體系的使用方法具體過(guò)程如下： 將設(shè)置有攪拌器和回流冷凝器的反應(yīng)器中的空氣用氮?dú)庵脫Q。接著將250質(zhì)量份去離子水 和〇. 1質(zhì)量份的十二烷基硫酸鈉加入攪拌均勻，將44質(zhì)量份的甲基丙烯酸甲酯和6質(zhì)量份 的丙烯酸丁酯的單體投入其中，然后將反應(yīng)器中的空氣用氮?dú)庵脫Q，接著將反應(yīng)器在攪拌 下加熱至40°C，先后加入0. 05質(zhì)量份的過(guò)硫酸鉀、0. 005質(zhì)量份的連二亞硫酸鈉、0. 00125 質(zhì)量份的偶氮二異丙基咪唑啉鹽酸鹽，反應(yīng)啟動(dòng)，當(dāng)溫度上升時(shí)，打開(kāi)降溫水閥，適當(dāng)降溫， 溫度上漲至55°C，向反應(yīng)器內(nèi)加入預(yù)先混制好的二段單體組合物包括44質(zhì)量份的甲基丙 烯酸甲酯和6質(zhì)量份的丙烯酸丁酯，反應(yīng)時(shí)間約為4 一 5小時(shí)。反應(yīng)完55°C恒溫1小時(shí)，后 升溫至85°C恒溫30分鐘，用降溫水降至40°C以下得到的聚合物乳液，再經(jīng)干燥即得到丙烯 酸酯類聚合物。以氯仿為溶劑，在25±0. 1°C溫度下測(cè)量該丙烯酸酯類聚合物的特性粘度為 13. 8厘泊。
[0018] 實(shí)施例2 一種用于生產(chǎn)丙烯酸酯類聚合物的引發(fā)體系，該引發(fā)體系包括氧化劑、還原劑和偶氮 類引發(fā)劑，所述氧化劑、還原劑、偶氮類引發(fā)劑的質(zhì)量比為1000:1000:500。氧化劑為過(guò)硫酸 銨，還原劑為焦亞硫酸鈉，偶氮類引發(fā)劑為偶氮二異丁腈。
[0019] 一種用于生產(chǎn)丙烯酸酯類聚合物的引發(fā)體系的使用方法，反應(yīng)單體在引發(fā)體系和 乳化液存在的環(huán)境中進(jìn)行聚合反應(yīng)，所述該引發(fā)體系包括氧化劑、還原劑和偶氮類引發(fā)劑， 所述單體為甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯，在聚合反應(yīng)中所述氧化劑的用量為單體總質(zhì)量 的1%，在聚合反應(yīng)中所述還原劑的用量為單體總質(zhì)量的1%，在聚合反應(yīng)中所述偶氮類引發(fā) 劑的用量為單體總質(zhì)量的0. 5%。乳化劑為十二烷基硫酸鈉，在聚合反應(yīng)中所述乳化劑的用 量為單體總質(zhì)量的2. 5%。所述反應(yīng)單體中甲基丙烯酸甲酯與丙烯酸丁酯的質(zhì)量比為88 : 12〇
[0020] 本實(shí)施例中，用于生產(chǎn)丙烯酸酯類聚合物的引發(fā)體系的使用方法具體過(guò)程如下： 將設(shè)置有攪拌器和回流冷凝器的反應(yīng)器中的空氣用氮?dú)庵脫Q。接著將250質(zhì)量份去離子水 和1. 25質(zhì)量份的十二烷基硫酸鈉加入攪拌均勻，將44質(zhì)量份的甲基丙烯酸甲酯和6質(zhì)量 份的丙烯酸丁酯的單體投入其中，然后將反應(yīng)器中的空氣用氮?dú)庵脫Q，接著將反應(yīng)器在攪 拌下加熱至40°C，先后加入0. 5質(zhì)量份的過(guò)硫酸銨、0. 5質(zhì)量份的焦亞硫酸鈉、0. 25質(zhì)量份 的偶氮二異丁腈，反應(yīng)啟動(dòng)，當(dāng)溫度上升時(shí)，打開(kāi)降溫水閥，適當(dāng)降溫，溫度上漲至55°C，向 反應(yīng)器內(nèi)加入預(yù)先混制好的二段單體組合物包括44質(zhì)量份的甲基丙烯酸甲酯和6質(zhì)量份 的丙烯酸丁酯，反應(yīng)時(shí)間約為4 一 5小時(shí)。反應(yīng)完55°C恒溫1小時(shí)，后升溫至85°C恒溫30 分鐘，用降溫水降至40°C以下得到的聚合物乳液，再經(jīng)干燥即得到丙烯酸酯類聚合物。以氯 仿為溶劑，在25±0. 1°C溫度下測(cè)量該丙烯酸酯類聚合物的特性粘度為13. 8厘泊。
[0021] 實(shí)施例3 一種用于生產(chǎn)丙烯酸酯類聚合物的引發(fā)體系，該引發(fā)體系包括氧化劑、還原劑和偶氮 類引發(fā)劑，所述氧化劑、還原劑、偶氮類引發(fā)劑的質(zhì)量比為120:70:7。氧化劑為過(guò)硫酸銨，還 原劑為硫代硫酸鈉，偶氮類引發(fā)劑為偶氮二異丁腈。
[0022] -種用于生產(chǎn)丙烯酸酯類聚合物的引發(fā)體系的使用方法，反應(yīng)單體在引發(fā)體系和 乳化液存在的環(huán)境中進(jìn)行聚合反應(yīng)，所述該引發(fā)體系包括氧化劑、還原劑和偶氮類引發(fā)劑， 所述單體為甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯，在聚合反應(yīng)中所述氧化劑的用量為單體總質(zhì)量 的0. 12%，在聚合反應(yīng)中所述還原劑的用量為單體總質(zhì)量的0. 07%，在聚合反應(yīng)中所述偶氮 類引發(fā)劑的用量為單體總質(zhì)量的〇. 007%。乳化劑為十二烷基硫酸鈉，在聚合反應(yīng)中所述乳 化劑的用量為單體總質(zhì)量的1%。所述反應(yīng)單體中甲基丙烯酸甲酯與丙烯酸丁酯的質(zhì)量比為 88 :12。
[0023] 本實(shí)施例中，用于生產(chǎn)丙烯酸酯類聚合物的引發(fā)體系的使用方法具體過(guò)程如下： 將設(shè)置有攪拌器和回流冷凝器的反應(yīng)器中的空氣用氮?dú)庵脫Q。接著將250質(zhì)量份去離子水 和〇. 5質(zhì)量份的十二烷基硫酸鈉加入攪拌均勻，將44質(zhì)量份的甲基丙烯酸甲酯和6質(zhì)量份 的丙烯酸丁酯的單體投入其中，然后將反應(yīng)器中的空氣用氮?dú)庵脫Q，接著將反應(yīng)器在攪拌 下加熱至40°C，先后加入0. 06質(zhì)量份的過(guò)硫酸鉀、0. 035質(zhì)量份的硫代硫酸鈉、0. 0035質(zhì) 量份的偶氮二異丙基咪唑啉鹽酸鹽，反應(yīng)啟動(dòng)，當(dāng)溫度上升時(shí)，打開(kāi)降溫水閥，適當(dāng)降溫，溫 度上漲至55°C，向反應(yīng)器內(nèi)加入預(yù)先混制好的二段單體組合物包括44質(zhì)量份的甲基丙烯 酸甲酯和6質(zhì)量份的丙烯酸丁酯，反應(yīng)時(shí)間約為4 一 5小時(shí)。反應(yīng)完55°C恒溫1小時(shí)，后 升溫至85°C恒溫30分鐘，用降溫水降至40°C以下得到的聚合物