聚氯乙烯(包括甲基丙烯酸甲酯－苯乙烯共聚物和丁苯橡胶)的制法及聚合釜内壁防结垢的方法

出处：按学科分类—工业技术 上海科学技术文献出版社《化学配方与工艺手册》第1016页（1591字）

乙烯类聚合物可以用悬浮聚合法、乳化聚合法、溶液聚合法、气相聚合法或本体聚合法制造。在这些聚合方法中，聚合器的内壁都存在结垢问题。这种结垢会降低聚合反应的收率，减少聚合器的冷却能力。这种垢物还易于部分脱落，混入产品中，从而降低产品的质量。去除这种垢物不仅要耗费大量的劳力和时间，而且垢物中还吸附大量有毒的未反应单体(如氯乙烯、丙烯腈等)，故对人体还有极大的危害性。

在聚合釜内壁及与单体接触的部件的表面涂以由有机氟表面活性剂和含硅酸的化合物溶液，干燥后形成的涂膜，可以在聚合反应时防止结垢，避免上述各类问题的出现。

适用的有机氟表面活性剂有全氟烷基磺酸铵、全氟烷基磺酸钾、全氟烷基季铵化合物、全氟烷基聚乙二醇化物和氟化烷基酯等。其中全氟烷基磺酸钾盐FC－129(阴离子)、全氟烷基季铵盐FC－135(阳离子)、全氟烷基聚乙二醇化物(非离子)这三种活性剂的效果最佳。

适用的硅酸类化合物中，以胶体二氧化硅、原硅酸锂和水玻璃为最佳。

这两种成分在溶液中的浓度为0．005%～10%，最好为0．01%～5%。在这两种成分中，对于每100份有机氟表面活性剂，硅酸化物的含量为0．1～1000份，最好为1～600份。

(1)聚氯乙烯的制造

如表1所列，有机氟表面活性剂为0．5%的甲醇溶液，硅酸化合物用少量的水溶解(或分散)后，与上述有机氟表面活性剂甲醇溶液混合。将所得的涂布液涂在容积为1000L的不锈钢反应器的内壁、搅拌轴、搅拌机叶和其他与单体接触的部位。再在60℃下干燥15分钟，然后水洗，形成涂膜。再在此聚合釜中加入水400kg、氯乙烯200kg、部分碱化的聚乙烯醇250g、羟丙基甲基纤维素25g和过氧化二碳酸二异丙基75g，在57℃下搅拌聚合。聚合结束后，测定聚合釜内壁附着的垢物含量，结果也列于表1。

表1

(2)苯丙共聚物的制造

可按表2所列的各种涂布液，即先配制0．5%有机氟表面活性剂的甲醇溶液，再以硅酸化合物用少量的水溶解(或分散)后，与甲醇溶液混合。将所得的溶液涂布于内容积20L搪玻璃内衬的聚合釜内壁、搅拌轴、搅拌叶片，及其他与单体接触的部位，在40℃下约干燥2分钟后水洗，形成涂膜。再在此反应釜中加入水7．5kg、甲基丙烯酸甲酯4kg、苯乙烯1kg、叔十二烷基硫醇25g、聚乙烯醇5g和α，α′－偶氮二异丁腈25g，然后在80℃下聚合5小时。聚合结束后，测定反应器内壁的垢物，结果列于表2。

表2

(3)丁苯橡胶的制造

按表3所列的各种涂布液，涂布在容积为20L不锈钢聚合器的内壁、搅拌轴、搅拌叶片及其他与单体接触的部位，在50℃下干燥15分钟，水洗后形成涂膜。再在此聚合釜中加入水9kg、十二烷基苯磺酸钠225g、叔十二烷基硫醇12g和过硫酸钾13g，用氮气置换空气后，再加入苯乙烯1．3kg和丁二烯3．8kg，在50℃下经20小时而聚合。聚合结束后，测定聚合器内壁的垢物附着量，结果列于表3。

表3

(日本特许公开：5－88841)