[發明專利]一種氯化聚丙烯樹脂的制備方法

有效

• 申請號: 201310168453.0
• 申請日: 2013-05-09
• 公開（公告）號: CN103275251A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 樊小軍;楊育農;王浩江;王慶;譚卓華
• 申請（專利權）人: 廣州合成材料研究院有限公司
• 主分類號: C08F10/06
• 分類號: C08F10/06;C08F8/22
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 譚英強

技術領域

本發明一種氯化聚丙烯樹脂的制備方法。

背景技術

氯化聚丙烯（簡稱CPP）是聚丙烯的重要化學改性產品之一，其在涂料、油墨載色劑、粘合劑等方面有著廣泛的應用，市場需求量大。?

氯化聚丙烯是由聚丙烯經氯化反應而制得，根據氯化反應的具體工藝可分為溶劑法、固相法及水相懸浮法。溶劑法是以往工業生產CPP最常用的方法之一，其工藝是將聚丙烯溶于四氯化碳中，加入少量引發劑，在一定條件下通入氯氣進行取代反應，生成的氯化液經干燥脫除溶劑后即獲得氯化聚丙烯。固相法是將聚丙烯干粉置于帶有捕集器的固定床或流化床內，在紫外光或單質氟引發下通入氯氣氯化得產品氯化聚丙烯。水相懸浮法是聚丙烯粉料在表面活性劑的作用下懸浮于水介質中，然后通入氯氣進行反應，生成的氯化漿料再經脫酸、中和、水洗和干燥后處理工序后，得到氯化聚丙烯產品。固相法和水相懸浮法工藝中，由于氯氣不能滲透到聚丙烯微粒內部反應，因此制備的產品都存在氯化不均勻問題。由于固相法和水相懸浮法都存在未解決的技術瓶頸，所制備產品應用范圍非常窄，因此目前并沒有在氯化聚丙烯大規模化生產中應用。

而溶劑法采用的CCl₄溶劑已在2010年1月受到國際《關于消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》的限制而淘汰，因此選擇合適溶劑代替或新的生產工藝成為CPP廠家最迫切的需要。要使得制備的氯化聚丙烯氯化度均勻所使用的溶劑必須能夠溶解聚丙烯，鹵代烴和芳香烴在一定溫度上是聚丙烯的良溶劑，因芳香烴易與氯氣反應生成劇毒的氯代苯而不能商業化，所以鹵代烴成為唯一選擇。目前國內研究最熱的是氯仿代替四氯化碳技術，但氯仿溶解聚丙烯的溶解度較低，這樣低溶解度導致生成出來的氯化聚丙烯產量低，通過升溫和加壓來提高溶解度卻又導致對反應設備要求高、安全性差，同時還存在氯仿會與氯氣反應生成所受限制的四氯化碳問題；另氯仿與水的混合溶劑法同樣存在對聚丙烯溶解性能差、氯化產品不均勻、產量低等問題。

截至目前，工業上還沒有找到合適的溶劑代替溶劑法中四氯化碳來生成氯化聚丙烯。

發明內容

本發明的目的在于提供一種氯化聚丙烯樹脂的制備方法。

本發明所采取的技術方案是：

一種氯化聚丙烯樹脂的制備方法，包括以下步驟：

1）將聚丙烯置于溶劑中充分溶脹，再向溶劑中加入晶格破壞劑，將其均勻分散在溶劑中，再加入引發劑引發反應，再加入乳化劑和水的混合物，充分混合分散形成乳液，過濾、水洗、干燥得到聚丙烯納米粉末；

2）將聚丙烯納米粉末溶解于三氯乙烷和水形成的混合溶劑中，充分混合分散，升溫，再加入引發劑，混合分散均勻后，向其中通入氯氣反應，反應副產物氯化氫被水吸收生成鹽酸，最后排除反應體系中的殘余氯氣，氯化液經兩相分離、水洗、中和，再經干燥、粉碎即可。

步驟1）中，所述的溶劑為芳烴。

所述的芳烴為二甲苯。

所述的聚丙烯的用量為二甲苯質量的50-80%。

步驟1）中，所述的晶格破壞劑為馬來酸酐或丙烯酸或丙烯酸酯。

步驟1）中，所述的晶格破壞劑的用量為聚丙烯質量的1-4%。

步驟1）中，所述的引發劑為BPO或AIBN，引發劑的用量為聚丙烯質量的0.2-1%。

步驟1）中，所述的乳化劑為OP-10、甲基苯磺酸鈉、吐溫-80中的一種或兩種以上配比，投料量為聚丙烯投料質量的0.5~1%。

步驟2）中，所述的引發劑為過硫酸銨、BPO、AIBN中的一種，引發劑的用量為步驟1）中的聚丙烯質量的0.2-0.5%。

步驟2）中，所述的氯氣的通入量為步驟1）中的聚丙烯質量的20-80%。

本發明的有益效果是：本發明先將聚丙烯原料納米化處理，使得納米化的聚丙烯在常壓較低溫條件下在反應液中呈均相進行氯化反應，所生產的氯化聚丙烯氯化均勻，能完全溶于二甲苯、甲苯、酮類等溶劑和環保型醋酸丁酯等酯類溶劑，溶液呈澄清、無懸浮物和沉淀物，能滿足環保類型油墨、涂料使用要求；且氯化度可控，氯化度跨度大，為18~65%，可用于阻燃劑、防腐涂料、氯化橡膠代替品、粘合劑等行業的原料；另外整個生產過程操作簡單，溶劑循環使用、成本低廉，環境友好，非常適合大規模工業化應用。

具體實施方式

一種氯化聚丙烯樹脂的制備方法，包括以下步驟：