[發明專利]一種氣固相反應制備氯化聚氯乙烯的方法

在審

• 申請號: 201410338426.8
• 申請日: 2014-07-16
• 公開（公告）號: CN104250324A
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發明（設計）人: 白杰
• 申請（專利權）人: 杭州新元化工技術開發有限公司
• 主分類號: C08F14/06
• 分類號: C08F14/06;C08F8/22
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 俞潤體;沈相權

技術領域

本發明屬于合成樹脂皮制備領域，具體涉及一種氣固相反應制備氯化聚氯乙烯的方法。?

背景技術

氯化聚氯乙烯是聚氯乙烯經過氯化反應制得的特種合成樹脂。該特種合成樹脂由于結構的飽和性和高氯含量，因此具有良好的剛性和較高的維卡軟化溫度，以及良好的耐油性、耐化學藥品性、阻燃性和氣密性，色澤穩定性好，被廣泛應用于生產具有較高耐熱要求的塑料管材、型材、板材、注射成型制品等領域。

氯化聚氯乙烯的生產方法有水相懸浮法法和氣固相法兩種，目前工業生產普遍采用水相懸浮法。水相懸浮法制備氯化聚氯乙烯的方法是：將粉狀聚氯乙烯懸浮于水中，在紫外線照射或引發劑的存在下，通入氯氣反應，控制反應溫度和壓力，通入氯的重量由不同用途產品所需的氯含量確定（一般氯含量約62～72%），當全部氯氣通入反應器后，停止通入氯，然后用純凈水反復洗滌氯化產物直至物料基本不含酸性，經干燥得到產品。由于該方法在生產過程中需消耗大量工藝水，且產生大量酸性廢水，進而對環境造成負面影響。

氣固相法已逐步被用于氯化聚氯乙烯的制備，但目前采用的均為流化床反應器的方法和流程，如公開號為CN101831021A、CN102786610A的中國發明公開的方法，這些方法皆是將聚氯乙烯粉末置于流化床反應器中，在紫外線照射條件下，通入氯氣進行反應而制得。這些方法因采用流化床不可避免存在如下問題：流化床反應器制備氯化聚氯乙烯存在生產系統流程長，設備投資大且腐蝕嚴重，過程控制困難，氯收率低，生產系統內粉塵量大且難以去除，廢氣處理困難且耗堿量大等，此外反應器的大型化更是困難。?

發明內容

為克服上述現有技術存在的問題，本發明旨在提供一種可解決生產系統粉塵多，設備腐蝕嚴重，反應器難以大型化，反應廢氣處理困難且耗堿量大，生產成本高等問題的一種氣固相反應制備氯化聚氯乙烯的方法。

為實現本發明的發明目的，發明人提供如下技術方案：

一種氣固相反應制備氯化聚氯乙烯的方法，包括下述步驟：

（1）將聚氯乙烯粉末和防粘結劑加入反應器中，其中，防粘結劑用量為聚氯乙烯粉末質量的0.1～5%，所述的反應器采用多層錐形攪拌式固定床反應器，其頂部設有插入式攪拌器，所述的插入式攪拌器的底部為螺帶式攪拌槳且上部為數層葉片式攪拌槳，螺帶式攪拌槳的作用是使得固體物料均勻翻動，上部數層葉片式攪拌槳使得反應器內的氯氣分布均勻。

（2）開啟攪拌并將反應器內部抽真空（至反應器內壓力為-0.1～-0.05MPa），然后充入熱氮氣（50℃以上熱氮氣)，至反應器內壓力升至0.2～0.4MPa，接著泄掉壓力并再次抽真空（至反應器內壓力為-0.1～0.05MPa），再次向反應器內沖入熱氮氣，如此反復操作數次，充熱氮氣的次數視聚氯乙烯中水分含量而定,經熱氮氣置換后的聚氯乙烯水分含量應≤0.5%。

（3）開啟紫外線燈照射，向反應器通入氯氣，向反應器夾套內通入冷卻水以控制物料溫度＜90℃，通入氯氣的總量為參與氯化反應所需理論量的1～2倍，反應時間1-3小時，反應結束后將反應廢氣（主要包括HCl、Cl₂和N₂）排至廢氣處理系統，

（4）向反應器內通入熱氮氣（50～90℃的熱氮氣）使釜壓上升（至0.2Mpa），攪拌，然后將廢氣排入廢氣處理系統，抽真空（至-0.05～-0.1Mpa），充入熱氮氣（至0.2Mpa），再抽真空，如此反復操作數次，直至產物中HCl殘留降低至規定值以下，

（5）將反應器內物料降溫至60℃以下，將物料排出反應器，得氯化聚氯乙烯成品。

作為優選，根據本發明所述的一種氣固相反應制備氯化聚氯乙烯的方法，其中，所述的聚氯乙烯粉末符合：聚合度500～1300，含水量＜0.3wt%，粒徑＜315μm。

作為優選，根據本發明所述的一種氣固相反應制備氯化聚氯乙烯的方法，其中，所述的多層錐形攪拌式固定床反應器的釜體材質為搪玻璃，攪拌槳材質采用耐腐蝕金屬（如耐腐蝕不銹鋼）或鋼襯塑料，反應器配備夾套升降溫系統。