[發(fā)明專利]熱穩(wěn)定性優(yōu)良的氯化聚氯乙烯的生產(chǎn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210090246.3
• 申請日: 2012-03-30
• 公開（公告）號: CN102617765A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鮑春偉;張磊;于永玲;王晶;李留忠;車萬里;梁斌;朱衛(wèi)東;張立紅;張勇;郭衛(wèi)東;袁錦慧
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司
• 主分類號: C08F114/06
• 分類號: C08F114/06;C08F8/22;C08K5/098;C08K5/37;C08L27/24
• 代理公司: 青島發(fā)思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 耿霞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化學合成領(lǐng)域，具體涉及一種熱穩(wěn)定性優(yōu)良的氯化聚氯乙烯的生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

氯化聚氯乙烯(CPVC)樹脂是聚氯乙烯(PVC)樹脂經(jīng)氯化改性后得到的一種新型高分子合成材料，與PVC相比，CPVC具有較高的氯含量(63％～74％)，且隨著分子鏈中氯原子數(shù)量的增加，其分子鏈的極性和剛性增加，使得其具有較高的熱變形溫度和獨特的耐化學腐蝕性，故CPVC被廣泛用作優(yōu)質(zhì)耐熱材料和防腐塑料，在熱水輸送和腐蝕性流體輸送用管材、管件、大口徑電纜埋地護套管等的生產(chǎn)中獲得廣泛應(yīng)用。

目前，制備CPVC的生產(chǎn)方法主要有溶劑法、水相懸浮法、氣固相法等。溶劑法的缺點是生產(chǎn)的產(chǎn)品耐熱性能差，生產(chǎn)成本高，溶劑處理困難，易造成環(huán)境污染，其產(chǎn)品一般含氯量為62％～65％，主要用于涂料和粘合劑；氣固相法則存在反應(yīng)熱難導(dǎo)出、氯化產(chǎn)品均勻度差等特點，迄今未見在大裝置上應(yīng)用；水相懸浮法操作簡單，生產(chǎn)成本低，無有毒溶劑，所得產(chǎn)品耐熱性較好、機械強度高，為現(xiàn)今CPVC樹脂的主要生產(chǎn)方法，其產(chǎn)品主要用作工程材料。

在以PVC為原料制備CPVC樹脂的過程中，受制于PVC顆粒結(jié)構(gòu)及氯化工藝等因素，在大分子鏈上會產(chǎn)生不穩(wěn)定的缺陷結(jié)構(gòu)，這些缺陷結(jié)構(gòu)以及產(chǎn)品中的殘留自由基等均會對最終產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性產(chǎn)生不良影響，導(dǎo)致最終產(chǎn)品耐熱性能較差。

有許多不同的方法可以提高CPVC樹脂的耐熱性能，如在懸浮液中加入少量的聚丙烯酸銨或聚苯乙烯砜酸鈉，可提高CPVC的耐熱性和透明性；后處理過程中采用中和堿煮法，即采用不放出氣體的、PH值小于7.0的弱堿性鹽進行中和，如磷酸鈉、硼酸鈉、檸檬酸鈉、檸檬酸鉀等，可顯著提高CPVC的熱穩(wěn)定性；日本德山積水公司采用蒸餾水洗滌后加入EDTA，由于EDTA能與重金屬起絡(luò)合反應(yīng)的性能，降低了CPVC分子鏈脫氯化氫的傾向，改善了CPVC的熱穩(wěn)定性(《聚氯乙烯工藝技術(shù)》邴涓林、黃志明主編.-北京：化學工業(yè)出版社，2007.12，P530-532)。

已知專利中多從優(yōu)化氯化條件和后加工時添加助劑的途徑來改善CPVC的耐熱性能和加工性能，如加拿大專利CA2176650A1采用在CPVC加工配方中加入有機錫穩(wěn)定劑和堿金屬氧化物或氫氧化物或堿土金屬氧化物或氫氧化物的組合物，改善CPVC加工穩(wěn)定性；如美國專利US4374205A采用一種磷酸鹽改善CPVC加工穩(wěn)定性；如美國專利US5821304A、US5981663A、US6187868B1中，采用低溫(30-90℃)和高溫(90-130℃)的兩段氯化工藝，有效提高了CPVC的耐熱變形性能，但該工藝的反應(yīng)壓力較高(最高1.0MPa)，且需在反應(yīng)的第二階段添加H₂O₂，工藝復(fù)雜，不宜實施，且無反應(yīng)后的氯自由基的迅速捕捉、終止，影響樹脂長期儲存及加工穩(wěn)定性；如上海氯堿化工股份有限公司的CN1974615A，通過控制三個不同氯化階段的反應(yīng)溫度、通氯速度得到耐熱性能優(yōu)良的CPVC樹脂，工藝操作比較復(fù)雜，且反應(yīng)壓力較低，不利于氯氣向顆粒內(nèi)部擴散，氯化均勻度較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種熱穩(wěn)定性優(yōu)良的氯化聚氯乙烯的生產(chǎn)方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，它是通過在氯化過程后期向CPVC樹脂中加入熱穩(wěn)定劑分散液來實現(xiàn)，在水相懸浮法中該熱穩(wěn)定劑分散液對CPVC樹脂的熱穩(wěn)定性提高效果優(yōu)于單純使用烷基取代羥胺類終止劑或受阻酚等抗氧劑。

本發(fā)明所述的一種熱穩(wěn)定性優(yōu)良的氯化聚氯乙烯的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：

(1)在攪拌條件下將去離子水、引發(fā)劑、分散劑和PVC樹脂加入到反應(yīng)釜中，封閉反應(yīng)釜；

(2)攪拌的情況下通入N₂置換釜中空氣，然后升溫向釜內(nèi)通氯氣；

(3)反應(yīng)完畢后，向釜內(nèi)通入N₂置換殘余氯氣，物料降溫后出料得混合料漿；

(4)所得混合漿料經(jīng)離心、水洗、干燥后得到氯化聚氯乙烯樹脂；

步驟(3)中在物料降溫后加入PVC樹脂質(zhì)量0.1～2％的熱穩(wěn)定劑分散液，經(jīng)攪拌后再出料得混合漿料，該熱穩(wěn)定劑分散液包括有機錫穩(wěn)定劑與二烷基取代的羥胺終止劑，其中，有機錫穩(wěn)定劑的使用量為PVC樹脂質(zhì)量的0.01～0.1％，二烷基取代的羥胺終止劑的使用量為PVC樹脂質(zhì)量的0.01～1％。

本發(fā)明在生產(chǎn)時優(yōu)選按照以下步驟進行：