固态有机过氧化物的水性悬浊液和聚苯乙烯的制造

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1033页（1928字）

固态有机过氧化物的水性悬浊液，具有优良的储存稳定性，粘度低，适宜于用作乙烯类不饱和单体的聚合引发剂。

乙烯类单体悬浮聚合和乳化聚合时，为了得到通常所需要的粘度，一般使用胶体保护剂或表面活性剂，并使用聚合引发剂。

近年来，乙烯类单体的产量大幅度上升，为防止残留单体和废弃单体的毒性污染环境，聚合设备的规模愈来愈大，制造设备连续化，整个聚合反应设备趋向密封化。

本聚合引发剂，与原来使用的固体有机过氧化物比较，使用操作方便，安全性也好。

下面简单介绍一下前几年开发的类似聚合引发剂：

(1)含水、保护胶体、过氧化二苯甲苯甲酰等固体有机化合物，及HLB值在12．5以下的非离子表面活性剂最少含0．2%，HLB值在12．5以上的非离子表面活性剂最少含0．2%，而阴离子表面活性剂最少含0．01%的水悬浮体(日本特许公开：51－ 125302)。

(2)含保护胶体，双十六烷基过氧化二碳酸酯等固体有机过氧化物和HLB值在15以上、无环内部醚键的乙氧化非离子表面活性剂的水悬浊液(日本特许公开：58－51002)。

(3)含有水、至少一种保护胶体、一种以上固体有机过氧化物(例如过氧化二苯甲酰)和多元醇的树脂酸酯类和醇胺类中选一种表面活性剂的水性悬浊液。(日本特许公开：57－501085)。

本聚合引发剂是对以上三种引发剂作了改进。在水悬浮体中，有机过氧化物以过氧化苯甲酰为最佳，其添加量为5%～60%，最好为10%～50%。

作分散剂的为交联型丙烯酸系水溶性树脂，如丙烯酸聚合物、甲基丙烯酸共聚物及其盐，及丙烯酸、甲基丙烯酸的单体与乙烯醇或至少4个碳原子和3个羟基的多元醇的烯醇醚型共聚物及其盐类(最好为钾盐、钠盐等碱金属盐)的交联化合物。

这些交联丙烯酸树脂的屈伏值(R)在2～40之间。屈伏值是用旋转式粘度计测定粘度的，然后按下式计算：

这种交联丙烯酸水性悬浮剂的使用量为0．001%～5%，最好为0．01～3%；表面活性剂的使用量为0%～10%，最好为0．001%～5%；聚乙烯醇等的保护胶体用量为0%～5%。

有机过氧化物的水悬浮体的配方(%)及性能

例如，按上表所列的配方例，先加水和分散剂，再把水、分散剂和表面活性剂制成均匀的溶液，然后在溶液中添加有机过氧化物，并进行搅拌分散。搅拌分散应用螺旋搅拌器T，分离温度为25℃，旋转速度为600r／min，处理量为0．3kg；或者用均化器H，分散温度为25℃，旋转速度为6000r／min，处理量为0．3kg。

由此所得的有机过氧化物的水悬浮体，其粘度和储存稳定性，列于上表。

例如，在设有搅拌机、温度计的5L四口烧瓶中，依次加入水1710g、碱式磷酸钙2．38g、α－烯基磺酸钠0．076g、食盐6．38g、乙基二硬脂酰胺1．33g，得苯乙烯。

再按表中例1的配方所制得的过氧化物水性悬浮液11．4g和叔丁基过氧化苯甲酸酯2．85g搅拌均匀后，加苯乙烯1900g，充分搅拌后，升温到94℃，并开始聚合，经约5小时苯乙烯完全聚合固化，得圆球状的聚苯乙烯粒子。

使用本品可以少用或不用传统的表面活性剂；粘度低，且物理性能稳定，储运方便；使用时搅拌剪力增大时粘度降低，反之不搅拌或低速搅拌时粘度增加；易于用水洗去附着在容器或管道中的附着物，安全性好，因而用于乙烯类不饱和单体聚合时，安全可靠，不必担心污染环境。

(日本特许公开：05－88843)