糊树脂手套料MP—1700G试验研究

李春军（天津渤天化工有限责任公司，天津300480）



糊树脂手套料MP
—1700G试验研究

李春军
（天津渤天化工有限责任公司，天津300480）

摘要：通过在30 L小试聚合装置上研究了糊树脂手套专用料MP—1700G的均化时间、均化转速、引发剂和乳化剂对产品质量及反应过程的影响规律，确定了最优的工艺参数和配方条件。

关键词：糊树脂；均化；引发剂；乳化剂

国内糊树脂手套专用料，实际生产和销售PVC糊树脂手套料有4家，其中，生产低粘度糊树脂手套料的厂家有天津化工厂、沈阳化工厂、湖北山水等；生产高粘度糊树脂手套料的厂家有安徽中盐红四方等。国产树脂相比于进口产品存在的问题是：初始粘度不稳定，经时变化大；增塑糊脱泡性差，手套制品针孔率高；泡沫多，不易过滤；手套制品发粘，拉伸强度低；产品热稳定性差，容易变色发黄。为了解决上述问题，还需要在工艺配方、工艺控制条件等方面创新改进，才能使产品在聚合度、粘度、杂质及稳定性方面满足客户的要求。天津渤天化工有限责任公司生产的糊树脂手套专用料MP—1700G是微悬浮法生产，具有聚合度高、糊黏度低、容易脱泡、塑化速度快、剥离强度小、拉伸强度高等特点，能够满足一次性PVC手套的生产要求。除此之外，良好的透明性及塑化性能在透明制品、耐磨制品表面层等应用领域的性能优势也很明显，受到用户的欢迎。本文主要进行了30 L小试聚合装置的工艺参数优化，确定了稳定的试验条件。

1　主要原料

SLS：有效成分≥90%，吴江凯达化工厂；

SDS：浓度30%，日本；

CAL：有效成分99%，吴江市集星化学厂；

EEP：浓度50%，山东宏泰化工有限公司；

ABVN：固体，山东宏泰化工有限公司；

VCM：纯度＞99.9%，天津渤天化工自产；

无离子水：硬度≤1 10-6，天津渤天化工自产。

2　主要设备

聚合釜：夹套带搅拌30 L，搅拌转速0～460r/min，电机功率0.75 kW，华远化工机械装备有限公司；

预混釜：夹套带搅拌30 L，搅拌转速0～460r/min，电机功率0.75 kW，华远化工机械装备有限公司；

均化泵：类型ERS2000，剪切速率0-14000r/min，上海依肯机械设备有限公司；

喷雾干燥器：型号093-2209，丹麦Nero公司。

3　工艺流程

先向洁净的预混釜内加入定量的无离子水，在搅拌的情况下加入引发剂和溶有助剂的乳化剂，盖好釜盖压入定量单体，开启均化泵进行均化，均化后的物料压入聚合釜内，升温到规定温度后开始聚合，当压力降到指定压力时出料。物料经滤网过滤后由加料泵输送进入喷雾干燥器脱出水分，粉料通过研磨后取样。

4　试验方案与讨论

4.1均化条件

PVC糊树脂粒径是由分散了的VCM单体液滴的粒径决定。一般认为胶乳中的粒子的粒径分布最好在0.1～2.0 μm（平均粒径1.0 μm）。在制成增塑糊的过程中，较小的粒子分散在大粒子之间，起到填充效应，置换出原来填充在大粒子之间的增塑剂，使树脂黏度降低，对加工有利。胶乳粒径大于2.0 μm，机械稳定性变差；胶乳粒径小于0.1 μm时，糊性能变差。想要粒径分布适中，要利用均化装置将物料分散成小液滴，使体系稳定，不破乳不聚并。

试验条件：T =46℃，VCM∶H2O =1.1∶1，EEP∶ABVN=1∶1；主乳化剂∶助乳化剂=3∶5。在不同实验条件下的数据见表1。

表1　在不同条件下实验数据

从试验结果分析，均化泵均化时间一样，均化转数由高到低时树脂平均粒径逐渐增大；当均化泵均化转数一样，均化时间减少时树脂平均粒径逐渐增大。由试验数据可以看出条件9、10胶乳都出现粗粒子，说明均化泵转数不能低于2 000 r/min，在转数为3 000 r/min时不能低于20 min；条件1、2、3、4的平均粒径偏小，其中，1、2、3胶乳泡沫过多不利于过筛影响后加工；条件5、6、7、8平均粒径和胶乳状态均符合要求。

4.2引发剂用量

引发剂种类和用量对聚合时间起决定性作用，同时还影响PVC糊树脂质量。MP-1700G要求树脂聚合反应温度约为46℃，应选用半衰期与反应时间相当的引发剂，使反应在较均匀的速度下进行。本试验选择有机过氧化类高活性引发剂EEP（过氧化二碳酸二（2-乙氧基）乙酯）和偶氮类中活性引发剂ABVN（偶氮二异庚腈）复合，EEP在t1/2=10 h分解温度40℃，ABVN在t1/2=10 h分解温度51℃，与反应温度相当。反应前期EEP起作用，反应后期ABVN起作用。如果单一使用EEP，反应前期剧烈，引发剂迅速消耗完，后期会大量补充热水以维持反应温度：如果单一使用ABVN，前期基本不反应，后期会出现压力、温度的“翘尾”现象。这些不稳定的反应过程会导致树脂颗粒形态不规整，热稳定性下降，本部分主要研究EEP和ABVN用量，见表2。

试验条件：T=46℃；VCM∶H2O=1.1∶1；主乳化剂∶助乳化剂=3∶5；均化转速：3 000 r/min，均化时间：2 min。

表2　EEP和ABVN用量反应情况

引发剂EEP水分解率为98%，ABVN水分解率为17%。由试验现象可以看出，引发剂EEP用量为21 mL，ABVN用量为19 g时反应情况最好。

4.3乳化剂用量

乳化剂是微悬浮聚合体系的重要组分，是生成稳定乳液的重要条件。通常选用乳化能力强的阴离子型表面活性剂为主乳化剂，非离子型表面活性剂为辅助乳化剂，加入非离子型表面活性剂可以增加主乳化剂的分散能力和对乳液的稳定性，从而提高糊性能，不同乳化剂大的实验数据见表3。

从反应结果来看，在烷基硫酸盐0.6%、混合醇1.0%～1.3%时，体系稳定，产品物化性能符合指标要求，乳液平均粒径接近1.0 μm，固含量在39%左右，树脂B型粘度较低。考虑烷基硫酸盐与混合醇的配比关系与混合醇对烷基硫酸钠的溶解度，选择烷基硫酸盐0.6%，混合醇1.0%时条件最佳，此时胶乳体系稳定，树脂B型黏度最低为3 260 mPa·s，固含量39.3%，烷基硫酸盐与混合醇的比例是3∶5。

表3　不同乳化剂大的实验数据

5　小结

（1）PVC糊树脂的成糊性和流变性是粒度和粒度分布的函数，控制平均粒径及粒径分布的主要因素是均化泵的均化条件，包括均华转速和时间。通过调整2个变量，基本确定均化转速3 000～4 000 r/min，均化时间20～25 min时，胶乳平均粒径接近1.0 μm，且大小粒子分布适中。

（2）MP—1700G糊树脂手套专用料选取不同活性的引发剂EEP和ABVN复合，因EEP水分解率大于ABVN，相对增加EEP用量。结合实际传热情况、反应时间、转化率、压降等情况，确定适宜的配比用量。但要考虑到小试试验装置的特殊性，放大到生产时，引发剂用量要根据工况条件适当缩小。

（3）烷基硫酸盐和混合醇的复合适用量分别为0.6%和1.0%。否则，达不到乳化剂临界胶束浓度时，易出现雪花膏状破乳现象。在实际生产应用中，还要考虑其他影响因素，增加20%的缓冲量。

Experimental study of paste resin glove material MP - 1700 G

LI Chun-jun
（Tianjin Botian Chemical Co.，Ltd.，Tianjin 300480，China）

Abstract：In the 30 L taking polymerization device paste resin is studied in gloves for MP - 1700 G of homogenization，homogenizing speed，initiator and emulsifier and reaction process，the influence law of the quality of product，to determine the optimal process parameters and conditions.

Key words：paste resin；homogenization；initiator；emulsifier

中图分类号：TQ325.3

文献标识码：B

文章编号：1009-1785（2016）02-0016-02

收稿日期：2015-08-21