一种碳分子筛用PVDC组合物.pdf

1、10申请公布号CN104045753A43申请公布日20140917CN104045753A21申请号201410276116822申请日20140619C08F114/08200601C08F214/08200601C08F214/10200601C08F220/14200601C08F2/44200601C08K3/36200601C08K3/26200601C08K3/2220060171申请人浙江衢州巨塑化工有限公司地址324004浙江省衢州市高新技术产业园区中俄科技合作园25号地块东侧二幢申请人浙江巨化股份有限公司电化厂72发明人吴宇鹏韩金铭邓建明马季郑九丽苏兰辉吕颖琦苏刚74专利代

2、理机构宁波奥圣专利代理事务所普通合伙33226代理人程晓明54发明名称一种碳分子筛用PVDC组合物57摘要本发明公开了一种碳分子筛用PVDC组合物，按重量份数，其组成为去离子水160165份，分散剂007035份，引发剂0205份，PH缓冲调节剂004025份，偏二氯乙烯单体70100份，纳米填充料005025份。本发明具有产品性能好的优点。51INTCL权利要求书1页说明书9页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书9页10申请公布号CN104045753ACN104045753A1/1页21一种碳分子筛用PVDC组合物，其特征在于按重量份，其组成如下2根据权利要

3、求1所述的碳分子筛用PVDC组合物，其特征在于按重量份，还包括220份的共聚单体。3根据权利要求1或2所述的碳分子筛用PVDC组合物的制备方法，其特征在于所述的PH缓冲调节剂为焦磷酸二氢二钠、磷酸氢二钠、焦磷酸钠、碳酸氢钠、醋酸铵中的一种或几种的混合物。4根据权利要求1或2所述的碳分子筛用PVDC组合物的制备方法，其特征在于所述的引发剂为过氧化二碳酸二乙基己酯、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化新癸酸叔丁酯、偶氮二异庚腈、过氧化十二酰、过氧化二苯甲酰、过氧化2乙基己酸特丁酯中的一种。5根据权利要求1或2所述的碳分子筛用PVDC组合物的制备方法，其特征在于所述的分散剂为甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、甲

4、基纤维素醚中的一种。6根据权利要求1或2所述的碳分子筛用PVDC组合物的制备方法，其特征在于所述的纳米填充料为纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛中的一种。7根据权利要求2所述的碳分子筛用PVDC组合物的制备方法，其特征在于所述的共聚单体为氯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈中的一种。权利要求书CN104045753A1/9页3一种碳分子筛用PVDC组合物技术领域0001本发明涉及一种PVDC组合物，更具体的说，本发明涉及一种碳分子筛用PVDC组合物。背景技术0002聚偏二氯乙烯PVDC是偏二氯乙烯VDC的均聚物或以偏二氯乙烯为主要成分与其它单体共聚而成的聚合物。由于分子链的对称结构和疏水基氯的存

5、在，PVDC具有较高的结晶性和熔点，阻水、阻氧性能好，且对气体的阻隔性不受环境湿度的影响，广泛应用于化工、轻工、包装、食品等领域。0003表观密度和微孔体积数大，熔点高，挥发份含量低，三目集中率高的PVDC通过高压压模、高温热解产生具有高度交联结构的多孔非石墨化碳，孔径可达到纳米级，与分子尺寸相近，可以制成粉末状、珠状、块状或圆盘状等各种形状，末状、珠状可以当填料，块状或圆盘叠放放置容器内使用，具有普通碳分子筛的一般特性，且密度高气体储存空间大，强度高，磨损低，导电和导热性高，选择性高，是一种多孔的优质的碳结构体。高压压模或高温热解后的PVDC可用于吸附多种气液体，在微电子半导体制造过程中离子

6、植入设备时使用的高危气体砷化氢、磷化氢、三氟化硼等的安全储运方面和常温低压分离制高纯气体方面都有较好的应用。0004国内外对PVDC的合成进行了大量的研究，但适合制作成PVDC碳分子筛用于气体吸附的PVDC组合物的合成方法报道较少。如中国专利公开号CN103408688A，公开日期2013年11月27日，发明名称一种PVDC组合物的制备方法。该申请案介绍了一种PVDC组合物的制备方法，按原料配方将5456的去离子水、PH值缓冲调节剂水溶液、2080的混合单体、2080的引发剂、2080的分散剂水溶液加入到聚合釜中，冷分散30分钟后，在40100RPM搅拌转速下升温到6580开始聚合反应，同时以

7、不同速度补加剩余的反应原料，补加完成后继续聚合反应24H后终止聚合反应得到PVDC组合物。不足之处是制得的PVDC组合物的表观密度和微孔体积数较小，不适合制作成PVDC碳分子筛用于气体吸附，限制了PVDC组合物的应用领域。发明内容0005本发明针对现有技术的不足之处，提供一种产品性能优良的碳分子筛用PVDC组合物。0006为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为一种碳分子筛用PVDC组合物，按重量份，其组成如下0007说明书CN104045753A2/9页40008作为本发明的优选实施方式，所述的碳分子筛用PVDC组合物，按重量份，还包括220份的共聚单体。0009作为本发明的优选实施方式

8、，所述的PH缓冲调节剂优选为焦磷酸二氢二钠、磷酸氢二钠、焦磷酸钠、碳酸氢钠、醋酸铵中的一种或几种的混合物。0010作为本发明的优选实施方式，所述的引发剂优选为过氧化二碳酸二乙基己酯、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化新癸酸叔丁酯、偶氮二异庚腈、过氧化十二酰、过氧化二苯甲酰、过氧化2乙基己酸特丁酯中的一种。0011作为本发明的优选实施方式，所述的分散剂优选为甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素醚中的一种。0012作为本发明的优选实施方式，所述的纳米填充料优选为纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛中的一种。0013作为本发明的优选实施方式，所述的共聚单体优选为氯乙烯VC、甲基丙烯酸甲酯MMA、丙烯

9、腈AN中的一种。0014本发明通过优化PVDC组合物配方，改善了PVDC组合物的熔点、表观密度、挥发份、三目集中率等指标，本发明的碳分子筛用PVDC组合物特别适用气体吸附储存和常温低压分离制高纯气体使用的碳分子筛制作。本发明制得的PVDC组合物熔点大于195，表观密度在0608G/CM3。0015本发明所述的熔点是指组合物热吸收焓最大值所对应的温度，其测定方法可采用本领域的常规方法如差示扫描量热法DSC测定。本发明的碳分子筛用PVDC组合物的表观密度用杯式法测定，挥发份用烘箱内重量法测定。0016PH缓冲调节剂可以使聚合体系的PH值不易发生变化，本发明中的PH缓冲调节剂优选为焦磷酸二氢二钠、磷

10、酸氢二钠、焦磷酸钠、碳酸氢钠、醋酸铵中的一种或几种的混合物，其重量份数为004025份。0017引发剂受热可以分解产生自由基，以引发链式聚合，本发明中的引发剂优选为过氧化二碳酸二乙基己酯、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化新癸酸叔丁酯、偶氮二异庚腈、过氧化十二酰、过氧化二苯甲酰、过氧化2乙基己酸特丁酯中的一种，其重量份数为0205份。0018分散剂可以吸附于液固界面并能显著降低界面自由能，使固体粉末均匀的分散在液体或熔体中，并使之不再聚集。本发明中的分散剂优选为甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素醚中的一种，其重量份数为007035份。0019纳米填充料主要用于材料表面处理，可以提高材料的分散性

11、和树脂粘接，本发明中的纳米填充料优选为纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛中的一种，其重量份数为005025份。说明书CN104045753A3/9页50020共聚单体主要改善PVDC组合物的加工性能，本发明中的共聚单体优选为氯乙烯VC、甲基丙烯酸甲酯MMA、丙烯腈AN中的一种，其重量份数为220份。0021与现有技术相比本发明具有以下有益效果00221、通过优化聚合配方，改善了PVDC组合物的熔点、表观密度、挥发份、三目集中率等指标，本发明的碳分子筛用PVDC组合物特别适用气体吸附储存和常温低压分离制高纯气体使用的碳分子筛制作；00232、产品性能优良，本发明制得的PVDC组合物熔点大于1

12、95，表观密度066G/CM3以上，挥发份在016以下，三目集中率60目、80目、100目为9025以上，特别适用于制作碳分子筛。具体实施方式0024以下结合实施例对本发明做进一步详细描述，但本发明不仅仅局限于以下实施例。0025实施例和对比例制得的产品性能参数采用以下方法测定0026熔点采用差示扫描量热法DSC测定；0027表观密度用杯式法测定；0028挥发份用烘箱内重量法测定；0029树脂筛分按GB/T20022标准执行，三目集中率60目、80目、100目为落入该三目区间的重量占总重量的比例。0030实例10031一种碳分子筛用PVDC组合物，其原料配方如下00320033制备步骤如下00

13、341准备反应原料备用，反应原料组成为0035说明书CN104045753A4/9页600362配制PH缓冲调节剂水溶液和分散剂水溶液将焦磷酸钠16KG和磷酸氢二钠04KG，去离子水20KG配制成PH缓冲调节剂水溶液；将甲基纤维素醚25KG，去离子水375KG配制成分散剂水溶液；00373配制纳米填充料水溶液将18KG纳米二氧化硅，882KG去离子水配制成纳米填充料水溶液；00384将2573KG去离子水、PH缓冲调节剂水溶液加入到3M3聚合釜带搅拌装置不锈钢聚合釜，长径比为21，三叶锚式桨中，封釜试压后用氮气置换3次，抽真空后加入VDC单体、引发剂过氧化二碳酸二乙基己酯，搅拌15分钟混合均匀

14、后，加入分散剂水溶液和纳米填充料水溶液，补加剩余的去离子水。冷分散30分钟后，在70RPM搅拌转速下向聚合釜夹套通热水，升温到65开始聚合反应，同时以56RPM/H速度增大搅拌转速，聚合反应8H终止聚合反应，真空脱出残留单体，降温至45出料、离心、干燥。0039结果制得的白色树脂，稳定性良好，熔点195，表观密度077G/CM3，挥发份015，三目集中率60目、80目、100目为9069。0040实例20041一种碳分子筛用PVDC组合物，其原料配方如下00420043制备方法同实施例1，结果制得的白色树脂，稳定性良好，熔点198，表观密度072G/CM3，挥发份014，三目集中率60目、80

15、目、100目为9154。0044实例30045一种碳分子筛用PVDC组合物，其原料配方如下0046说明书CN104045753A5/9页700470048制备方法同实施例1，结果制得的白色树脂，稳定性良好，熔点198，表观密度069G/CM3，挥发份014，三目集中率60目、80目、100目为9072。0049实例40050一种碳分子筛用PVDC组合物，其原料配方如下00510052制备方法同实施例1，结果制得的白色树脂，稳定性较好，熔点201，表观密度075G/CM3，挥发份015，三目集中率60目、80目、100目为9114。0053实例50054一种碳分子筛用PVDC组合物，其原料配方如

16、下0055说明书CN104045753A6/9页80056制备方法同实施例1，结果制得的白色树脂，稳定性较好，熔点198，表观密度078G/CM3，挥发份016，三目集中率60目、80目、100目为9165。0057实例60058一种碳分子筛用PVDC组合物，其原料配方如下00590060制备方法同实施例1，结果制得的白色树脂，稳定性较好，熔点202，表观密度074G/CM3，挥发份013，三目集中率60目、80目、100目为9142。0061实例70062一种碳分子筛用PVDC组合物，其原料配方如下00630064制备方法同实施例1，结果制得的白色树脂，稳定性较好，熔点197，表观密度072

17、G/CM3，挥发份016，三目集中率60目、80目、100目为9065。0065实例80066一种碳分子筛用PVDC组合物，其原料配方如下0067说明书CN104045753A7/9页900680069制备方法同实施例1，结果制得的白色树脂，稳定性较好，熔点200，表观密度073G/CM3，挥发份014，三目集中率60目、80目、100目为9056。0070实例90071一种碳分子筛用PVDC组合物，其原料配方如下00720073制备方法同实施例1，结果制得的白色树脂，稳定性较好，熔点199，表观密度071G/CM3，挥发份016，三目集中率60目、80目、100目为9067。0074实例10

18、0075一种碳分子筛用PVDC组合物，其原料配方如下0076说明书CN104045753A8/9页100077制备方法同实施例1，结果制得的白色树脂，稳定性较好，熔点197，表观密度066G/CM3，挥发份013，三目集中率60目、80目、100目为9037。0078实例110079一种碳分子筛用PVDC组合物，其原料配方如下00800081制备方法同实施例1，结果制得的白色树脂，稳定性较好，熔点196，表观密度068G/CM3，挥发份014，三目集中率60目、80目、100目为9025。0082实例120083一种碳分子筛用PVDC组合物，其原料配方如下00840085制备方法同实施例1，结

19、果制得的白色树脂，稳定性较好，熔点198，表观密度071G/CM3，挥发份016，三目集中率60目、80目、100目为9146。0086对比例10087一种碳分子筛用PVDC组合物，其原料配方如下说明书CN104045753A109/9页11008800890090制备方法同实施例1，结果制得的白色树脂，稳定性一般，熔点168，表观密度062G/CM3，挥发份045，三目集中率60目、80目、100目为8514。0091对比例20092一种碳分子筛用PVDC组合物，其原料配方如下00930094制备方法同实施例1，结果制得的白色树脂，稳定性较差，熔点160，表观密度055G/CM3，挥发份065，三目集中率60目、80目、100目为8614。0095对比例30096一种碳分子筛用PVDC组合物的制备方法，其原料配方如下00970098制备方法同实施例1，结果制得的白色树脂，稳定性较差，熔点174，表观密度065G/CM3，挥发份036，三目集中率60目、80目、100目为8431。说明书CN104045753A11