十二烷基硫酸钠对PVC糊树脂增稠率的影响

薛立方，云 亮，郭建华

（唐山三友氯碱有限责任公司，河北 唐山 063305）

十二烷基硫酸钠对PVC糊树脂增稠率的影响

薛立方，云 亮，郭建华

（唐山三友氯碱有限责任公司，河北 唐山 063305）

用不同种类的市售十二烷基硫酸钠生产聚氯乙烯糊树脂，通过分析十二烷基硫酸钠的碳链分布和含量，明确其对糊树脂增稠率的影响。

十二烷基硫酸钠；PVC糊树脂；糊增稠率

十二烷基硫酸钠（以下简称SDS）是生产PVC糊树脂常用的乳化剂之一，且一般情况作为主乳化剂使用。市售SDS种类较多，但在PVC糊树脂实际生产中对增塑糊的影响非常不同，本文就该问题通过实验进行了分析，明确了SDS碳链分布和含量对糊增稠率的影响。

1 实验仪器及主要原辅材料

1.1 主要设备与仪器

聚合釜，分散泵，霍巴特搅拌器，电动搅拌机，MA-110型电子天平，激光粒径仪，NDJ型数字粘度计，气流粉碎机，喷雾干燥器，真空泵，气相色谱仪，恒温水浴箱。

1.2 主要原材料

VCM，脱盐水，引发剂（2，2-偶氮二（2.4-二甲基）戊腈），市售SDS（日本花王30N-S和10G-3，江苏丰益SDS和K12），脂肪醇，pH值调节剂，粘度调整剂（聚氧乙烯辛基苯酚醚），DOP（分析纯）。

1.3 试验方法

（1）十二烷基硫酸钠碳链分布和含量的测定

称取5.000 g于500 mL圆底磨口烧瓶中，加入20 mL盐酸、80 mL蒸馏水，放入适量的玻璃沸石，置于电炉上回流1 h，（产生泡沫时移出两三次，直至没有泡沫产生时开始计时1 h）用少量热水冲洗冷凝管，取下烧瓶，将溶液倒入500 mL分液漏斗中，轻轻摇晃将下层清液放入烧杯中，再加入热的蒸馏水摇晃，将下层清水放至烧杯中，加入少量热的蒸馏水，用吸管将上层油脂吸出，用酒精稀释，在气相色谱上进行检测。

（2）聚合方法

按配方量的氯乙烯、纯水、引发剂、十二烷基硫酸钠、脂肪醇、pH值调节剂送入分散罐分散，边分散边将其加入到已真空脱氧的聚合釜，使之形成稳定的微细液滴，整个加料时间在50 min内完成，然后向聚合釜充氮气增压，使釜内压力增加0.1 MPa，聚合釜加热升温至45.5℃，在此温度下维持聚合反应，当釜内压力下降至0.2 MPa时，聚合反应结束，整个聚合反应时间12 h。加入粘度调整剂，搅拌30 min，在160℃下经喷雾干燥、粉碎得到PVC糊树脂成品。

1.4 增塑糊的配置

取100重量份的树脂，DOP 65份（重量），钙-锌系稳定剂2份（重量）至于霍巴特搅拌器内搅拌30 min后放置在恒温水浴箱中保存。

1.5 增稠率的测量及反应后期“翘尾”现象的评价

（1）增稠率的测量

制备的糊测定后在常温下放置24 h后（应无沉析现象），使用3#转子，12 r/min进行测定并记录。糊增稠率按下式计算：

式中：η0—初始糊黏度的数值，mPa·s；η—24 h后的糊黏度数值，mPa·s。

（2）反应后期“翘尾”现象评价

在单体聚合达一定程度后，会出现聚合速度突然增加的现象，常称为自动加速效应—“翘尾”。“翘尾”现象的原因可参阅相关文献，本次实验以反应后期冷却水流量固定状态下聚合釜温度偏离设定的程度进行评价，即偏离0～0.5℃为一般，用○表示；偏离0.6～1.0℃为严重，用◎表示；偏离1℃以上为非常严重，用Φ表示。

2 实验结果与讨论

2.1 市售SDS碳链分布和含量

按GB/T15963-2008中的分析方法，分析了4种市售SDS部分重要指标，结果见表1。

表1 SDS常规指标

由表1可知，选取的4种SDS基本指标相近，其中，丰益K12和日本花王10G-3的有效成分高于另外2种产品。对4种SDS进行了还原，分析了其碳链分布及含量，结果见表2。

表2 SDS碳链分布和含量

由表2可知，上述4种十二烷基硫酸钠均为混合物，在碳链分布和含量上有明显不同，其中，丰益SDS和花王10G-3在C12含量上相差不多，但在C14和C16等含量有着明显不同；丰益K12和花王30N-S基本一致。这可能是由于其使用的椰子油产地或加工工艺不同所致。

2.2 增塑糊粘度

通过使用相同重量份的SDS按上述聚合方法生产，保持聚合温度及其他助剂量不变，分别测定PVC糊树脂产品粘度及24 h的粘度，并且观察了聚合反应过程并记录了反应后期的“翘尾”现象，增塑糊粘度对比实验见表3。

表3 增塑糊粘度对比实验

从表3可知，使用丰益SDS生产的糊树脂糊增稠率最高，花王10G-3次之。使用丰益K12和花王30N-S结果最低且相似，这是由于其具有相似的碳链分布和含量。随着十二烷基硫酸钠中C12的比例的提升、C16的降低，树脂增塑糊的初始粘度降低，增稠率降低。说明SDS中C12和C16的比例是影响其增塑糊粘度和增稠率的主要因素。然而伴随C16比例的降低，以及C12比例的上升，聚合反应放热变得不太均匀，特别是反应后期的“翘尾”现象有所加重。

3 结论

（1）SDS的碳链分布和含量对PVC糊树脂的糊粘度和增稠率影响较大，使用花王30N-S或丰益K12可生产出初始粘度较低，糊搁置性能较好的PVC糊树脂。

（2）SDS的碳链比例对单体聚合反应过程有着一定的影响，C12比例越高，聚合后期“翘尾”现象越严重；C16比例越高，反应体系越平稳。

［1］司业光，韩光信，吴国贞．聚氯乙烯糊树脂及其加工应用．北京：化学工业出版社，1993：25－26．

Effectofsodium dodecylsulfate on the thickening rate of PVC paste resin paste

XUE Li-fang，YUN Liang，GUO Jian-hua

（Tangshan Sanyou chlor Co.,Ltd.,Tangshan 063305，China）

The carbon chain distribution and content of sodium dodecyl sulfate were calculated by using different kinds of commercially available sodium dodecyl sulfate.The influence of the copolymer on the thickening rate ofpaste resin paste was clarified.

sodium dodecylsulfate；PVC paste resin；paste thickening rate

TQ314.24

B

1009－1785(2017)08-0023-02

2017-04-21