專利名稱：從本體樹脂中除去細(xì)小顆粒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基本上無細(xì)小顆粒的粒狀常規(guī)粒徑本體聚氯乙烯(PVC)樹脂或其它共聚物，還涉及可用作共混樹脂的細(xì)小粒徑本體PVC顆粒，以及涉及從本體聚合PVC樹脂中分出細(xì)小顆粒的方法。
到目前為止，本體PVC樹脂，或其聚合物，為不存在任何乳化劑或溶劑的情況下制得的樹脂，其中存在一定的PVC顆粒分布，這一般為所謂的“常規(guī)粒徑”顆粒分布，典型粒徑為約75-約425μm并且大致含1%或2%-約10%(重量)粒徑小于75μm，一般小于45μm的所謂“細(xì)小徑徑”顆粒。迄今為止，從聚合樹脂共混物中分出這類細(xì)小顆粒的方法還不為人所知。普通方法如篩分不適用，因?yàn)楹Y孔會(huì)被堵塞。在細(xì)小顆粒中建立靜電也會(huì)帶來分離問題。
US3522227(Thomasetal)涉及本體PVC樹脂的生產(chǎn)。
US4198376(FrancisFourneletal)涉及生產(chǎn)本體PVC樹脂的立式高壓釜。
US4257880(Jones)涉及離心式風(fēng)力分級(jí)裝置。
因此，本發(fā)明的目的是提供無細(xì)小顆粒的粒狀本體聚合PVC樹脂或其共聚物以及細(xì)小粒徑粒狀本體PVC樹脂或其共聚物。無細(xì)小顆粒的本體PVC樹脂顆粒具有很高的VCM(氯乙烯單體)解吸率，而粒狀細(xì)小粒徑本體PVC樹脂呈玻璃態(tài)并且具有很低的VCM解吸率。粒狀細(xì)小粒徑樹脂可用作與PVC分散樹脂共混而制成塑料溶膠的共混樹脂并可用作熱壓樹脂，干燥樹脂或PVC樹脂的防粘添加劑。用本體聚合PVC樹脂生產(chǎn)細(xì)小粒徑狀樹脂的方法采用風(fēng)力分級(jí)器。以下詳細(xì)說明了本發(fā)明上述及其它方面。
本體聚合聚氯乙烯樹脂定義為一般在不用任何乳化劑，表面活性劑，懸浮劑，溶劑等的情況下制成的樹脂，因此，一般是攪拌條件下自行聚合成的。聚合一般分兩步進(jìn)行。第一步，于強(qiáng)烈攪拌條件下將氯乙烯單體和自由基催化劑加熱到反應(yīng)溫度。一旦引發(fā)聚合反應(yīng)，聚合鏈就進(jìn)行附聚并且形成大致0.1μm的細(xì)小顆粒。隨著聚合反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行，細(xì)小顆粒上增加更多的聚合物而長(zhǎng)大。聚合進(jìn)行至形成明顯顆粒的完全聚合程度的約7-15%。然后將液體轉(zhuǎn)入另一反應(yīng)器以進(jìn)行第二步。第二步的攪拌更慢并且反應(yīng)器如條帶摻合器可為臥式或立式。讓顆粒生長(zhǎng)至約60-約85%轉(zhuǎn)化率時(shí)一般為大致100μm的公稱粒徑。隨著轉(zhuǎn)化的進(jìn)行，顆粒趨于達(dá)到均勻尺寸，一般為球形。由于聚合在沒有表明活性劑或懸浮劑的情況下進(jìn)行，所以生成材料一般為純凈的并且沒有因吸附表面活性劑或懸浮劑而引起的表皮層或perrcellular膜。
本體聚合PVC樹脂的生產(chǎn)在本技術(shù)領(lǐng)域以及從文獻(xiàn)中一般都是已知的。例如，US3522227(Thomas)涉及臥式摻合器中生產(chǎn)本體PVC樹脂的方法并且引用于此以參考其所有各個(gè)方面，包括含不是太大和太細(xì)小粒徑顆粒以及大量所謂的“常規(guī)粒徑”顆粒的本體PVC樹脂的生產(chǎn)。與此類似，US4198376(Fourneletal)也涉及用立式高壓釜生產(chǎn)本體PVC樹脂并且引用于此以參考其所有各個(gè)方面，包括應(yīng)用送入高壓釜上部分的螺線狀條帶繞旋轉(zhuǎn)軸構(gòu)成的攪拌器以及包括穿過高壓釜下部分的旋轉(zhuǎn)軸的攪拌器，以及其它。
雖然本體聚合PVC樹脂已從上述專利獲知，但該樹脂總是含大量的細(xì)小粒徑樹脂，即細(xì)小粒徑如粒徑小于75μm的樹脂。換句話說，一般在本體PVC樹脂生產(chǎn)過程中固有雄性是形成兩種明顯不同的粒徑，即極大量為約75-約425μm的“常規(guī)粒徑”顆粒以及極少量為約5-約45μm“細(xì)小粒徑”顆粒。一般都會(huì)生成的這種細(xì)小粒徑樹脂量為約1%或2%直至約10%(重量)，以本體PVC樹脂總量為基礎(chǔ)。盡管各種生產(chǎn)方法可改變所謂“細(xì)小粒徑”顆粒量，但這種變化極其微小。物理分離如過篩也沒有取得成功，因?yàn)殪o電問題并且細(xì)小粒徑樹脂會(huì)堵塞篩孔。篩孔的堵塞會(huì)降低任何方法的生產(chǎn)能力。
當(dāng)生產(chǎn)本體PVC樹脂時(shí)，大致3-約7%(重量)為粒徑過大樹脂，即大于425μm，而約83-約95%(重量)為所謂的“常規(guī)粒徑”PVC顆粒，其粒徑范圍為大于75直至約425μm，只有約1%或2%直至約10%(重量)為粒徑小于75μm的“細(xì)小粒徑”樹脂。去除粒經(jīng)過大樹脂，剩余樹脂為原料樹脂，即送入風(fēng)力分級(jí)器的樹脂。因此，如上所述，這種本體樹脂生產(chǎn)過程中的特點(diǎn)是產(chǎn)出粒徑一般小于75μm的“細(xì)小粒徑”樹脂。在本說明書中，凡是談到粒徑，都是指用AlpineAmericanCorporationAirJetSeivemodelno.200得到的粒徑值，并且這一過程或試驗(yàn)對(duì)本技術(shù)領(lǐng)域和該工業(yè)部門來說是已知的。盡管可產(chǎn)出常規(guī)粒徑和細(xì)小粒徑樹脂，但兩者均無pericellar膜。
應(yīng)當(dāng)注意到，盡管可用風(fēng)力分級(jí)器從中分出或去除細(xì)小顆粒，但風(fēng)力分級(jí)器一般是與普通篩分過程并用的。這種篩分過程在本技術(shù)領(lǐng)域和文獻(xiàn)中都是已知的，因此以下不再詳述。只是應(yīng)注意到，本體聚合PVC樹脂用篩分級(jí)至大致425μm的粒徑。當(dāng)然，可用其它粒徑篩。然后將過篩顆粒送入風(fēng)力分級(jí)器。
還應(yīng)注意到，凡是提到“PVC”或“PVC”樹脂，均應(yīng)包括其各種共聚物。也就是說，氯乙烯單體可在其它共單體存在下進(jìn)行聚合，這些共單體包括例如乙烯基囟，或亞乙烯基二囟，如乙烯基溴，亞乙烯基二氯，等;至少有一個(gè)CH＝C＜端基的亞乙烯基單體如丙烯酸酯，如丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸丁酯，丙烯酸辛酯，丙烯酸氰乙酯，等;乙酸乙烯酯;甲基丙烯酸酯，如甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸丁酯，等;苯乙烯和苯乙烯衍生物，包括α-甲基苯乙烯，乙烯基甲苯，氯苯乙烯;乙烯基萘;二烯烴，包括丁二烯，異戊二烯，氯丁二烯，等;以及在技術(shù)領(lǐng)域和文獻(xiàn)中已知的其它類型的單體。
根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思，可生產(chǎn)出兩種明顯分開的粒狀本體PVC樹脂或產(chǎn)品。也就是說，提供細(xì)小顆粒基本上從上述本體聚合PVC樹脂中除去的方法。要求的細(xì)小顆粒分離方法是用風(fēng)力分級(jí)器進(jìn)行的。也就是說，應(yīng)用各種風(fēng)力分級(jí)器，其中借助不同的空氣流從常規(guī)粒徑顆粒中分出細(xì)小粒徑顆粒。也就是說，其中一股空氣流將輕顆粒送入一個(gè)方向，而另一股空氣流將重顆粒送入另一個(gè)方向。因此，風(fēng)力分級(jí)器不同于旋風(fēng)分離器，其中密實(shí)顆粒的分離是靠離心力進(jìn)行的并且一般是用周邊篩分系統(tǒng)進(jìn)行。適宜的風(fēng)力分級(jí)器還可為“過一次”篩即能夠達(dá)到合格生產(chǎn)率的類型。也就是說，不必循環(huán)常規(guī)粒徑PVC樹脂顆粒。風(fēng)力分級(jí)器一般定義為主要操作參數(shù)為轉(zhuǎn)子RPM，空氣流量和原料流量的裝置。顆粒一般由空氣流施加的牽引力送到轉(zhuǎn)子上。常規(guī)粒徑顆粒(即75-425μm)又由離心力從轉(zhuǎn)子上拋出去。預(yù)定細(xì)度(即小于75μm)顆粒則從轉(zhuǎn)子葉片之間穿過并隨空氣流送到產(chǎn)品收集器(如旋風(fēng)分離器)或其它裝置。常規(guī)粒徑顆粒由分離排出。雖然可用各種分級(jí)器如Husokawa，AirShifter等廠家制造的產(chǎn)品，但優(yōu)選分級(jí)器為空氣流量高，轉(zhuǎn)子葉片為錐形構(gòu)型并且是向轉(zhuǎn)子區(qū)重力加料的分級(jí)器。
更具體地講，本發(fā)明涉及離心式風(fēng)力分級(jí)系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠分選出75μm或以下粒徑的細(xì)小顆?；?qū)ζ溥M(jìn)行分級(jí)，其中的主要分級(jí)室裝有立式葉片轉(zhuǎn)動(dòng)注入器，并連有下部分級(jí)或膨脹室和回流空氣，細(xì)小顆粒旋風(fēng)收集器或布袋收集室，設(shè)于空氣導(dǎo)管和風(fēng)扇環(huán)路里，其中包括提供細(xì)小顆粒分級(jí)用傳送和顆粒懸浮空氣的風(fēng)扇。該系統(tǒng)分級(jí)的粒徑分選點(diǎn)或上限是通過提高或降低立式葉片轉(zhuǎn)動(dòng)注入器速度而變化的。將分級(jí)材料送入主要或上部分級(jí)室，以使材料“浮動(dòng)或游動(dòng)”至松散或分散態(tài)分級(jí)室，并且給立式葉片轉(zhuǎn)動(dòng)注入器提供錐形葉片構(gòu)型。葉片構(gòu)型提供不同的終點(diǎn)速度，在立式葉片轉(zhuǎn)動(dòng)注入器頂部最高，從而在主要分級(jí)室的頂部讓更多的空氣流過以達(dá)到更好的分散，并且使立式葉片轉(zhuǎn)動(dòng)注入器底部能夠回收到更高百分比的進(jìn)入分級(jí)室的所謂常規(guī)粒徑材料。
這種風(fēng)力分級(jí)器基本上在US4257880中作了說明，該文獻(xiàn)引用于此以參考其所有各個(gè)方面。還應(yīng)注意到，風(fēng)力分級(jí)器中包括與其相連的旋風(fēng)分離器，用以收集從其轉(zhuǎn)子部分中分出的細(xì)小顆粒。這類市售風(fēng)力分級(jí)器的例子可舉出AmvestProgressiveIndustries制造的MicroSizerMS-5。
因此，用此風(fēng)力分級(jí)器可一步生產(chǎn)出兩種產(chǎn)品或粒徑明顯不同的PVC樹脂，即細(xì)小粒徑樹脂或摻混樹脂以及常規(guī)粒徑樹脂。為達(dá)到更高的生產(chǎn)能力。本發(fā)明重要的一方面是，普通或常用風(fēng)力分級(jí)器中主要分級(jí)室的出口擴(kuò)大了并且出口上設(shè)有抗渦流擋板。通過擴(kuò)大主要分級(jí)室出口，例如將其直徑擴(kuò)大約25-約75%，即可容易地將其生產(chǎn)能力提高至少100%。
如上所述，由風(fēng)力分級(jí)器分出的細(xì)小顆粒粒徑一般為75μm或更小，即這些細(xì)小顆粒一般可通過200US標(biāo)準(zhǔn)目篩。由于75μm是任意確定的值并且風(fēng)力分級(jí)器可加以調(diào)節(jié)以分出更大或更小粒徑的細(xì)小顆粒，因此應(yīng)當(dāng)注意到，本體聚合細(xì)小粒徑樹脂粒徑可為55或65μm或更小，80或85μm或更小，等。如上所述，因?yàn)榇嬖趦煞N明顯不同的粒徑，所以常規(guī)粒徑樹脂和細(xì)小粒徑樹脂間的準(zhǔn)確分離點(diǎn)不是很重要。一般來說，分開的粒徑范圍，即空氣分離器達(dá)到的分選點(diǎn)通常是由空氣流量，轉(zhuǎn)子RPM和原料流量加以調(diào)節(jié)的。在上述MicroSizerMS-5中，對(duì)于75μm的粒徑分選點(diǎn)，空氣流風(fēng)扇RPM可提高到大致3900RPM并且將主要分級(jí)室的出口擴(kuò)大到18英寸。
所得細(xì)小顆粒量確定為這樣的有效量，即常規(guī)粒徑樹脂中基本上無細(xì)小顆粒并且這一量取決于風(fēng)力分級(jí)器的操作條件。一般來說，細(xì)小粒徑PVC樹脂由風(fēng)力分級(jí)器分出并收集起來，其量為至少80%或90%(重量)，要求為至少95%(重量)，更高要求為至少98%(重量)，優(yōu)選是有至少99%(重量)，更優(yōu)選是有至少99.9%(重量)的顆粒的粒徑為75μm或更小。盡管分選點(diǎn)任意定為大致75μm，但實(shí)際上，本體PVC樹脂一般比這粒徑更小。例如，至少80%(重量)，要求是至少90%(重量)的細(xì)小顆粒小于45μm，而一般是至少50%(重量)，并且至少60%(重量)的細(xì)小顆粒小于20μm。細(xì)小顆粒特征是趨于呈玻璃態(tài)，即無孔或?yàn)閷?shí)體。因此，玻璃態(tài)細(xì)小顆粒趨于含夾帶于其中的氯乙烯單體。這樣一來，VCM解吸值就很高。當(dāng)于90℃通1分鐘氦載氣時(shí)，細(xì)小顆粒中氯乙烯單體含量為大致10ppm，而原料，即送入分級(jí)器中的PVC樹脂中的平均值為大致4ppm。一般來說，細(xì)小顆粒中的VCM解吸值要比常規(guī)粒徑材料大至少150%，一般大200%，通常大至少250%。隨著抽提的進(jìn)行，VCM解吸值的差別更大，因?yàn)槁纫蚁﹩误w趨于夾持在玻璃態(tài)細(xì)小顆粒中，而這很容易從常規(guī)粒徑PVC樹脂中抽提出來。
本發(fā)明所得細(xì)小顆粒構(gòu)成了獨(dú)特的共混樹脂，其粒徑常常小于20μm，到目前為止這樣的樹脂市場(chǎng)上還未見銷售。也就是說，本發(fā)明無乳化劑，皂，膠體等的細(xì)小粒徑PVC樹脂或其共聚物可用作填料或與分散樹脂聯(lián)用，因而構(gòu)成了形成塑料溶膠的共混樹脂新來源。換句話說，本發(fā)明得到的細(xì)小顆粒(無pericellar膜)之所以獨(dú)特，是因?yàn)橛闷渌魏畏椒ǘ疾荒艿玫?。?xì)小粒徑PVC顆粒的粒徑一般為約1-約75μm，要求為約3-約60μm，更高要求為約5-約45μm，并且優(yōu)選的是約10-約20μm。因此，這些細(xì)小顆粒在與分散樹脂以及其它任意增塑劑和結(jié)合助劑用作共混樹脂時(shí)會(huì)形成獨(dú)特的塑料溶膠，因?yàn)槌Ｒ姳倔w增量樹脂一般具有較大的粒徑并且多孔。
用于形成塑料溶膠的糊狀分散樹脂為常見樹脂，該樹脂在本技術(shù)領(lǐng)域和文獻(xiàn)中均為已知，其中可含常用量的增塑劑，結(jié)合劑，處理助劑，等;而這都是本技術(shù)領(lǐng)域及文獻(xiàn)中已知的。一般來說，分散樹脂是用乳化劑以及懸浮劑制得的。這種分散樹脂的主要粒徑范圍一般較小，從約0.2-約2.0μm，當(dāng)然，其它粒徑也可能是本技術(shù)領(lǐng)域和文獻(xiàn)中已知的。按要求，粒徑約10或15-約20μm的細(xì)小顆粒本體PVC樹脂顆粒與分散樹脂共用來生產(chǎn)塑料溶膠。用作共混樹脂的細(xì)小顆粒本體PVC樹脂顆粒量一般為約5-約50%(重量)，要求為約10-約40%(重量)，以100份(重量)的細(xì)小顆粒和PVC分散樹脂計(jì)。因此，分散量不相同。用本發(fā)明細(xì)小顆粒PVC樹脂生產(chǎn)塑料溶膠的優(yōu)點(diǎn)是可制成低沉降率，低噴顯性塑料溶膠，因此可以薄膜態(tài)得到應(yīng)用，并且其流變性可控制。細(xì)小顆粒本體樹脂顆粒也可用作為干燥添加劑，以便提高高度塑性PVC干燥共混物的流動(dòng)性并且可用作電池分隔件的熱壓樹脂。
按本發(fā)明用風(fēng)力分級(jí)器獲得的粒狀無細(xì)小顆粒的常規(guī)本體PVC樹脂一般具有從中分出的有效量細(xì)小粒徑樹脂顆粒，如至少25%，要求至少50%，更高要求為至少為80%，通常為至少90%，優(yōu)選為至少95%，更優(yōu)選為至少98%(重量)，這樣可達(dá)到更好的特性如更高的堆積密度和更低的漏斗流動(dòng)時(shí)間。由于這種PVC樹脂顆粒是用本體聚合方法制得的，所以其中沒有或缺少pericellular膜。按照本發(fā)明采用風(fēng)力分級(jí)方法或其應(yīng)梅椒ǖ玫降牧＞洞笥 5μm直至425μm的常規(guī)粒徑樹脂量通常為至少95%(重量)，要求為至少98.5%或99.0%(重量)并且優(yōu)選為至少99.5%(重量)。再考慮到無粉塵顆粒量，即粒徑一般大于45μm并且因此而處于約45-約254μm的顆粒量，本發(fā)明所得此粒徑的樹脂量為至少97%(重量)，要求為至少99.5%(重量)，通常為至少99.9%(重量)。一般來說，大部分，即至少80%的常規(guī)粒徑顆粒粒徑為約80-約250μm，并且至少60%(重量)的常規(guī)粒徑顆粒粒徑為約80-約180μm。這種無細(xì)小顆粒PVC本體樹脂顆粒是特別需要的，因?yàn)槠湫阅芤话愣己苡杏谩＠?，表觀堆積密度一般很高。也就是說，常規(guī)粒徑本體PVC樹脂的堆積密度提高至少1.5%，要求提高至少4.0%并且優(yōu)選提高至少7.0%。確定表觀堆積密度的試驗(yàn)見ASTMD-1895-69。分開的常規(guī)粒徑本體PVC樹脂顆粒的另一重要優(yōu)點(diǎn)是其流動(dòng)性可得到改進(jìn)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的漏斗流動(dòng)試驗(yàn)，可參見ASTMD-1895-69，流動(dòng)時(shí)間可得到改進(jìn)，即流動(dòng)時(shí)間可降低至少5%，要求降低至少14%，并且優(yōu)選降低至少20%。有關(guān)表觀堆積密度和降低流動(dòng)時(shí)間兩者的改進(jìn)特性可與原料進(jìn)行比較，即與送入風(fēng)力分級(jí)器的本體PVC樹脂進(jìn)行比較。這種流動(dòng)性提高改進(jìn)性能在各個(gè)加工操作如擠出，注塑，等過程中都是迫切需要的。本發(fā)明常規(guī)粒徑PVC樹脂的穩(wěn)定性還可得到提高，因?yàn)閺闹蟹殖隽瞬ＡB(tài)顆粒，即細(xì)小顆粒。因此，所得常規(guī)粒徑本體PVC樹脂顆粒含少量殘余氯乙烯單體，這就使其穩(wěn)定性得以提高。由于玻璃態(tài)顆粒從常規(guī)粒徑本體PVC樹脂中分出或去除了，所以可減少魚目或膠狀部位量。一般來說，這種減少量是很大的，可從送入分級(jí)器中的原料的約40個(gè)膠狀部位大致平均減少到常規(guī)粒徑PVC樹脂中的大致10或更少。這是根據(jù)本技術(shù)領(lǐng)域和該工業(yè)部門熟知的6分鐘Brenner魚目試驗(yàn)確定的。當(dāng)然，根據(jù)具體組成和分級(jí)器參數(shù)的不同，還可得到其它值。但是，一般可注意到，通常可達(dá)到上述數(shù)量級(jí)的大幅度降低。
當(dāng)然，本發(fā)明無細(xì)小顆粒的本體PVC樹脂顆粒的最引入注目的改進(jìn)或特性恐怕應(yīng)該是免除了揚(yáng)塵現(xiàn)象。也就是說，在進(jìn)行共混，傳送，混合，等過程中，基本上排除了出現(xiàn)粉塵的可能性。
本發(fā)明常規(guī)粒徑本體PVC樹脂可在目前本體PVC樹脂應(yīng)用的領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。典型的應(yīng)用包括生產(chǎn)板材，袋，瓶，塑料管，管道連接件，折疊板，剛性PVC樹脂食品包裝袋，等。因?yàn)楸景l(fā)明常規(guī)粒徑PVC樹脂很容易解吸，如在Henschnel混合器中于大致130℃下用空氣進(jìn)行清掃，所以說可達(dá)到很低的氯乙烯單體含量，如低于5ppb左右。
這一方面顯得特別重要，因?yàn)檫@使常規(guī)粒徑本體PVC樹脂顆?？捎脕砩a(chǎn)各種內(nèi)裝食品和藥品的塑料瓶，如制成裝食用油，花生醬的瓶，血液袋，等。
以下實(shí)施例詳述本發(fā)明實(shí)施例Ⅰ本體PVC樹脂按US3522227制得，該專利引用于此供全文參考。本體樹脂組成如下預(yù)聚(8m反應(yīng)器)材料單位量氯乙烯1bs.12500+/-500SBP，仲丁過氧重碳酸鹽1bs.1.9+/-0.2溶劑油1bs.8.5+/-2.0環(huán)氧大豆溶液mls.75+/-25硝酸溶液mls.70+/-30高壓釜(16m反應(yīng)器)材料單位量氯乙烯1bs.8000+/-1000
SBP，仲丁過氧重碳酸鹽1bs.2.2+/-0.3溶劑油1bs.8.0+/-2.0Irganox10761bs.1.0+/-0.5硝酸溶液mls.225+/-100月桂基過氧化物1bs.9.5+/-1.0說明一般來說，將各種預(yù)聚化合物同時(shí)加入反應(yīng)器并讓其于50-80℃反應(yīng)大致1/2小時(shí)。將所得本體轉(zhuǎn)入高壓釜中，接著讓其于大致50-80℃反應(yīng)約3小時(shí)。環(huán)氧大豆溶液是1份環(huán)氧大豆和3份二甲苯摻混物的混合物。二甲苯摻混物用作稀釋劑，這可將環(huán)氧大豆稀釋至工作粘度。硝酸溶液為1份硝酸，42Baume和2份蒸餾水的混合物。蒸餾水用作稀釋劑，這使硝酸處理起來更為安全。
將上述本體聚合樹脂送入U(xiǎn)S4257880所述風(fēng)力分級(jí)器，該專利引用于此以供全文參考。更具體地講，采用AmvestProgressiveIndustryMicroSizerMS-5。對(duì)MicroSizer進(jìn)行改型，即將主要分級(jí)室的出口直徑從8英寸擴(kuò)大到10英寸并加裝抗渦流擋板。分級(jí)器風(fēng)扇RPM為3900，而轉(zhuǎn)子RPM為大致900。樹脂原料流量由約12-約18的回轉(zhuǎn)閥RPM控制。MicroSizerMS-5的連接部分為收集細(xì)小粒徑本體PVC樹脂的旋風(fēng)分離器。在上述操作條件和參數(shù)下，可使原料樹脂一次通過。
送入分級(jí)器和從分級(jí)器得到的本體PVC樹脂的比較結(jié)果列于表Ⅰ。
表Ⅰ樹脂%＜45%＜75ABD＊FFT＊＊Brennerμmμmg/cc(s)6分鐘魚目從分級(jí)器分出的本體PVC0.31.758419.99樹脂送入分級(jí)器的本體PVC3.74.157621.739樹脂＊表現(xiàn)堆積密度(ASTMD-1895-69)＊＊漏斗流動(dòng)時(shí)間(ASTMD-1895-69)
從表Ⅰ中可以看出，常規(guī)樹脂中的細(xì)小顆粒量大為降低了。表觀堆積密度以及漏斗流動(dòng)時(shí)間得到了改善并且樹脂中魚目量得以降低。
還進(jìn)行了其它各種試驗(yàn)，其中對(duì)本體組成稍為作了改變并改變了操作條件，即轉(zhuǎn)子RPM，風(fēng)扇RPM，和回轉(zhuǎn)閥RPM(原料流量)。但是，仍得到了上述降低魚目和漏斗流動(dòng)時(shí)間以及增大表觀堆積密度的結(jié)果。而且，很容易分出大量的細(xì)小顆粒。本說明書中結(jié)果都是這樣得到的。
實(shí)施例Ⅱ?yàn)榱吮砻鞯统两敌阅?，乙烯基塑料溶膠是將50份Geon121乙烯基分散樹脂，50份Geon221共混樹脂和90份DOP在Hobart混合器中混合制得的。然后將塑料溶膠脫氣并放入透明玻璃pint罐中。用該罐間隔3、4、5、6和7天觀察樹脂分離或沉降情況，其中將刮刀放入塑料溶膠中。該試驗(yàn)加以重復(fù)，其中Geon221用細(xì)小粒徑(平均17μm)本體PVC樹脂代替。如表Ⅱ所示，用常規(guī)共混樹脂Geon221制成的塑料溶膠4天內(nèi)出現(xiàn)沉降，而用細(xì)小粒徑本體PVC制成的塑料溶膠7天后還未見沉降。
表ⅡABGeon121分散樹脂5050Geon221共混樹脂50-細(xì)小粒徑本體PVC(平均粒徑17μm)-50DOP909090沉降或分離3天沒有沉降沒有沉降4天輕微沉降沒有沉降5天中等沉降沒有沉降6天嚴(yán)重沉降沒有沉降7天嚴(yán)重沉降沒有沉降實(shí)施例Ⅲ為了表明細(xì)小粒徑本體PVC共混樹脂在薄膜涂層方面的應(yīng)用，用分散樹脂和平均粒徑25-30μm的普通共混樹脂的摻混物制成塑料溶膠，并且用平均粒徑為17μm的細(xì)小粒徑本體PVC共混樹脂代替普通共混樹脂。將塑料溶膠脫氣并涂成1-10mil的不同厚度，然后在強(qiáng)制通風(fēng)爐中于350℃固化5分鐘。肉眼觀察固化膜上出現(xiàn)的條帶并用手指壓在膜上滑動(dòng)而比較光滑程度。
如表Ⅲ所示，1-2mil涂層中的普通共混樹脂出現(xiàn)嚴(yán)重條痕并且直至5mil的整個(gè)膜組織結(jié)構(gòu)都很粗糙。用細(xì)小粒徑本體樹脂獲得極為光滑的膜，1mil時(shí)基本上不出現(xiàn)條痕，1mil以上厚度時(shí)，則完全無條痕，膜也極其光滑。
表ⅢABGeon178分散樹脂7070Geon217共混樹脂(25-30μm)30-細(xì)小粒徑本體共混樹脂(17μm)-30DOP5757環(huán)氧大豆油33穩(wěn)定劑22
膜質(zhì)量(350°F/5分鐘)條痕表面組織ABAB1mil嚴(yán)重輕微粗糙光滑2mil中等無粗糙光滑3mil無無粗糙光滑5mil無無粗糙光滑7mil無無光滑光滑9mil無無光滑光滑實(shí)施例Ⅳ該實(shí)施例表明細(xì)小粒徑本體共混樹脂作為干燥樹脂的應(yīng)用。當(dāng)用各種粉末涂層的較大粒徑本體樹脂制備普通增塑粉末復(fù)合物時(shí)，在結(jié)合循環(huán)結(jié)束時(shí)加入極細(xì)粒徑的分散樹脂以促進(jìn)良好流動(dòng)。所用分散樹脂的平均粒徑為約1-2μm。普通共混樹脂不能用分散樹脂代替，因?yàn)榱教螅@些樹脂效率太低并且即使在較低的含量也只能達(dá)到低劣的熔化質(zhì)量，從而導(dǎo)致表面粗糙。
如表Ⅳ所示，干燥共混復(fù)合物是在高速Henschel混合器中制得的并且在復(fù)合物制備結(jié)束時(shí)，加入6份Geon125分散樹脂作為干燥樹脂。在另一次混合操作中，在高速混合器中制得相同復(fù)合物，其中所有條件保持不變。這次6份Geon125用9份細(xì)小粒徑本體PVC樹脂代替。應(yīng)用其它干燥樹脂來補(bǔ)償Geon125A和細(xì)小粒徑共混樹脂之間的粒徑之差。然后在5分鐘內(nèi)于450°F加壓將干燥粉壓入0.100″模中。觀察所得膜的光滑程度并評(píng)價(jià)抗拉強(qiáng)度和延伸率。從實(shí)用角度考慮，兩種膜都達(dá)到了等同的表面和抗拉強(qiáng)度以及延伸率性能。
表ⅣABGeon143100100DIDP4545環(huán)氧大豆油55Mark180穩(wěn)定劑44干燥樹脂Geon1256-細(xì)小粒徑本體樹脂-9膜(0.100″)450°F/5分鐘光滑光滑機(jī)械性能(450°F/5分鐘)抗拉強(qiáng)度，PSI19502000%斷裂延伸率180180
盡管按照專利慣例，在以上詳述了較好實(shí)施方式和優(yōu)選實(shí)施方案，但本發(fā)明保護(hù)范圍不僅限于此，而是由權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求
1.基本上無細(xì)小顆粒的粒狀本體PVC樹脂，其中包括本體聚合常規(guī)粒徑PVC樹脂顆粒，是用分離器得到的，在分離器中將有效量的粒徑75μm或更小的細(xì)小粒徑顆粒與本體聚合PVC粒狀樹脂分開，并且本體PVC樹脂顆粒無pericellWar膜。
2.權(quán)利要求1的樹脂，其中分離器為風(fēng)力分級(jí)器，分出細(xì)小粒徑顆粒的有效量為至少80%(重量)，并且常規(guī)粒徑PVC顆粒粒徑為約75-約425μm。
3.權(quán)利要求2的樹脂，其中所說有效量為至少99%(重量)。
4.權(quán)利要求2的樹脂，其中與分級(jí)前本體PVC樹脂顆粒比較，所說本體PVC樹脂顆粒的漏斗流動(dòng)時(shí)間縮短至少7.5%并且其/表觀堆積密度增大至少7.0%。
5.細(xì)小粒徑本體PVC樹脂顆粒，其中包括本體聚合PVC顆粒并且至少80%(重量)顆粒粒徑為45μm或更小，而且無pericelluar膜。
6.權(quán)利要求5的顆粒，其中至少95%(重量)顆粒粒徑為75μm或更小并且是從風(fēng)力分級(jí)器得到的。
7.PVC塑料溶膠組合物，其中包括PVC分散樹脂和有效量的無pericellular膜粒狀本體PVC共混樹脂，共混樹脂的至少80%(重量)顆粒粒徑為45μm或更小。
8.權(quán)利要求7的組合物，其中共混樹脂加分散樹脂總量計(jì)，分散樹脂為約50-約95%(重量)，而共混樹脂為約5-約50%(重量)，并且共混樹脂顆粒的至少90%(重量)小于45μm，而分散樹脂顆粒為約0.2-約2.0μm。
9.基本上無粉塵本體PVC樹脂顆粒生產(chǎn)方法，其步驟包括本體聚合氯乙烯單體以形成松散顆粒，將此顆粒分成至少一種常規(guī)粒徑樹脂部分和細(xì)小粒徑樹脂部分，細(xì)小粒徑部分顆粒粒徑為大致75μm或更小，并且有至少80%(重量)粒徑為75μm或更小的細(xì)小粒徑顆粒從松散PVC樹脂中分出。
10.權(quán)利要求9的方法，其中包括采用空氣分級(jí)方法將松散顆粒分成常規(guī)粒徑樹脂部分和細(xì)小粒徑樹脂部分。
11.權(quán)利要求10的方法，其中分出的細(xì)小粒徑顆粒量為松散PVC樹脂中粒徑為75μm或更小的細(xì)小粒徑顆?？偭康闹辽?5%(重量)。
12.權(quán)利要求11的方法，其中與松散本體PVC樹脂顆粒比較，常規(guī)粒徑樹脂部分的表觀堆積密度增大至少4.0%，漏斗流動(dòng)時(shí)間縮短至少14%并且將旋風(fēng)分級(jí)器與風(fēng)力分級(jí)器共用來分離細(xì)小粒徑部分。
全文摘要
風(fēng)力分級(jí)方法可有效地用來將細(xì)小粒徑顆粒(＜75μm)從本體聚合PVC或其共聚物組合物中分出以生產(chǎn)所謂的常規(guī)粒徑本體PVC樹脂顆粒。這種樹脂幾乎不含殘留玻璃態(tài)顆粒，可制成熱塑性瓶和其它要求氯乙烯單體殘留量低的制品。細(xì)小顆粒的分出還改善了該樹脂的大規(guī)模處理特性。分出的細(xì)小顆粒構(gòu)成了新型共混或增量樹脂并可與PVC分散樹脂共用來形成塑料溶膠。增量樹脂還可用作熱壓樹脂，增塑干燥摻合物的干燥樹脂或PVC復(fù)合物的抗結(jié)塊樹脂。
文檔編號(hào)C08F6/26GK1031092SQ8810479
公開日1989年2月15日 申請(qǐng)日期1988年8月3日 優(yōu)先權(quán)日1987年8月3日
發(fā)明者大衛(wèi)·約翰·迪雷佐 申請(qǐng)人:B·F·谷德里奇公司