[發明專利]酸相懸浮法氯化聚氯乙烯合成工藝

有效

• 申請號: 201410060674.0
• 申請日: 2014-02-24
• 公開（公告）號: CN104558305B
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發明（設計）人: 陳劍平;朱曉芹;陳凌峰;徐晨曦;王樹東
• 申請（專利權）人: 江蘇中煦高分子材料有限公司
• 主分類號: C08F14/06
• 分類號: C08F14/06;C08F8/22
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司11278
• 代理人: 楊帆

技術領域

本發明涉及高分子合成材料領域，具體的涉及酸相懸浮法氯化聚乙烯合成工藝。

背景技術

氯化聚氯乙烯是由聚氯乙烯（ PVC ）樹脂氯化改性制得，是一種新型工程塑料。其為白色粉末，不易燃燒，耐濃酸、濃堿液、礦物油等，制品在沸水中不變形，比聚氯乙烯易溶于酯類、酮類、芳香烴等有機溶劑。用于制耐腐蝕漆、膠粘劑和合成纖維等。

氯化聚氯乙烯的合成工藝主要采用水相懸浮法，六十年代美國的古德里奇公司的水相懸浮法CPVC工業化裝置投入生產，繼后德、英、法、比利時、日和前蘇聯等國相繼對水相法CPVC進行研究，并建立了生產裝置。目前世界總生產已超過10萬噸/年，古德里奇公司是生產水相懸浮法CPVC最大的公司，生產能力3.4萬噸/年。我國購進1噸美國的CPVC人民幣價5-6萬元。國內七十年代安徽省化工研究院對水相懸浮法進行研究，90年項目通過化工部技術鑒定，91年通過國家科委對該項目的攻關驗收。但是整體技術水平與國外相差較大。

目前使用水相懸浮法主要存在以下問題：合成過程中溫度需要達到100℃，而PVC對光和熱的急穩定性差，在100℃時開始分解出氯化氫，使其變色由白色 淺黃色紅色 黑色。在氯化反應中加的引發劑和紫外線光引發，會使PVC發生光氧化分解，使主鏈碳碳鍵斷裂，產品質量不好。

發明內容

本發明針對背景技術的問題，研究了一種酸相懸浮法氯化聚氯乙烯合成工藝，酸相法比水相法在同樣的條件下，氯化反應速度快，氯原子在PVC碳主鏈上分布相對均勻。

本發明的技術解決方案：

一種酸相懸浮法氯化聚氯乙烯，原材料包括聚氯乙烯專用料、鹽酸、分散劑A、分散劑B和引發劑，其質量比為聚氯乙烯專用料：鹽酸：分散劑A：分散劑B：引發劑=10～20:50～90:0.2～0.3:0.2～0.6:0.015～0.05。

所述鹽酸濃度為10～25%。

所述聚氯乙烯專用料為齊魯石化研究院的QS-C62或QS-C65聚氯乙烯專用料。

所述引發劑為過氧化物系列。

所述引發劑為偶氮二異丁腈。

所述分散劑A為吡咯烷酮系列。

所述分散劑B為納米、微米二氧化硅系列或硅溶膠系列。

一種酸相懸浮法氯化聚氯乙烯合成工藝，包括以下步驟：

1、將聚氯乙烯專用料與鹽酸、分散劑A、分散劑B、引發劑

按上述配比投入反應釜內進行攪拌，慢慢升溫乳化至80℃時進行通氯趕出釜內空氣，控制反應釜溫度為85℃?90℃，直至通入的氯氣量與原料的比值為0.3～0.6：1，反應 90～250分鐘后反應終止；

2、降溫至80℃時開啟壓縮空氣閥趕除反應釜內殘留氯氣30分鐘小時，降溫至40℃時將反應釜內物料放至脫酸槽內進行物料與鹽酸母液分離，母液回收，物料用工藝水洗滌至PH值為6時，再投入反應釜內，加入工藝水和堿使PH控制在8，中和120分鐘后降溫出料，用工藝水洗滌去除鹽份，離心后在70℃下烘箱干燥除去水份后，合格出料。

酸相法生產CPVC的合成原理：

PVC專用料在酸相介質中，依靠光、熱、引發劑等作用下反應生成CPVC在PVC氯化過程中，氯分子在酸相中的歧化度比水相介質中要大小，PVC顆粒在酸相介質中比水相介質中親和力要好。氯可以取代PVC分子鏈中亞甲基-CH₂-上的氫，也可以取代含氯亞甲基-CHCl-上的氫。酸相介質的氯化工藝使氯取代亞甲基-CH₂-上的氫比例會增加，CPVC熱穩定性會更高。隨著含氯量的增高CPVC分子鏈上可能出現四種結構單元（1）-CH₂-CHCl-;（2）-CHCL-CHCL-；（3）-CH₂-CCl₂-；（4）-CHCl-CCL₂-。在PVC氯化時，氯首先進攻的不是-CHCL-基團，而是-CH₂-基團，因此CPVC分子鏈中新生成的主要是（1），（2）二氯乙烯鏈節。當含氯量高于64%時能產生極性較小的-CH₂-CCL₂-結構。常用的CPVC含氯量63?69％之間，當含氯量≧70％時會有少量的-CHCl-CCL₂-結構。實際CPVC分子鏈由結構（1）（2）為主（3）很少量三種鏈節組成。

本發明的有益效果：