[發(fā)明專利]一種高氯化聚乙烯的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610004946.4
• 申請(qǐng)日: 2016-01-05
• 公開（公告）號(hào): CN105504108B
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳子彥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 臨沂奧星化工有限公司
• 主分類號(hào): C08F8/22
• 分類號(hào): C08F8/22;C08F10/02
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• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化工合成領(lǐng)域，具體地，涉及一種高氯化聚乙烯的制備方法。

背景技術(shù)

高氯化聚乙烯(HCPE)是聚乙烯被氯化后生成的含氯高分子聚合物，由于氯原子的導(dǎo)入，明顯提高了高分子聚合物的耐油性、耐熱性、耐老化性等性能，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，無(wú)毒、無(wú)味，從而拓寬了聚合物的應(yīng)用范圍，主要用作涂料、油墨等。作為涂料時(shí)，高氯化聚乙烯具有高附著力是一種理想的防腐材料，可用作重防腐涂料、集裝箱和建筑涂料。

目前，高氯化聚乙烯的生產(chǎn)方法主要溶劑法和固相法，溶劑法通常使用有機(jī)溶劑(如四氯化碳)而對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響，且產(chǎn)品會(huì)存在有機(jī)溶劑的殘留，不利于環(huán)境保護(hù)；固相法無(wú)論是流化床氯化還是攪拌式反應(yīng)器氯化往往存在氯化放熱過(guò)多，造成物料及產(chǎn)品粘結(jié)、氯化不均勻、產(chǎn)品不穩(wěn)定的問題，同時(shí)也存在能耗利用率低造成浪費(fèi)的缺點(diǎn)。

CN101704911B公開了一種生產(chǎn)高氯化聚乙烯的方法，利用懸浮法氯化制造氯化聚乙烯，該方法現(xiàn)將固定分子量和粒徑的聚乙烯與去離子水、分散劑和乳化劑加入反應(yīng)釜中混合制得懸浮體系，然后將所述懸浮體系以恒定速率通入氯氣在不同溫度范圍下進(jìn)行三段反應(yīng)，得到高氯化聚乙烯。

CN104311707A公開了一種溶解性能良好的高氯化聚乙烯樹脂的制備方法，該方法包括：將高密度低分子量聚乙烯加入含有水、乳化劑、分散劑以及引發(fā)劑的反應(yīng)釜中，向反應(yīng)釜中通入氯氣，密閉反應(yīng)釜，攪拌條件下于60-130℃分段聚合5-8小時(shí)；反應(yīng)結(jié)束后停止通入氯氣并降溫，反應(yīng)液過(guò)濾除去酸性水溶液，隨后加入氫氧化鈉溶液中和物料中殘留酸，控制pH值為8，依次經(jīng)水洗、離心和干燥，制得溶解性能良好的高氯化聚乙烯樹脂。上述方法中制備高氯化聚乙烯，特別是含氯量達(dá)到60％以上時(shí)，產(chǎn)品往往存在耐低溫性差，耐低溫溫度最低到-10℃左右，冬季低于-10℃的地區(qū)根本無(wú)法施工，限制了高氯化聚乙烯的應(yīng)用。

另外，現(xiàn)有技術(shù)中，生產(chǎn)粘合劑型高氯化聚乙烯樹脂產(chǎn)品的工藝中，受生產(chǎn)工藝條件所限，都是將高氯化聚乙烯產(chǎn)品分離直接包裝，如此，一方面產(chǎn)品外觀發(fā)黃，另一方面產(chǎn)品溶于溶劑進(jìn)行使用時(shí)具有強(qiáng)酸性，不但對(duì)操作者身體健康造成傷害，而且對(duì)包裝容器造成嚴(yán)重腐蝕，尤其對(duì)鐵質(zhì)包裝容器會(huì)形成繡塵，不但影響產(chǎn)品的質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)，并且影響產(chǎn)品的儲(chǔ)存使用壽命，更甚至?xí)苯訄?bào)廢。嚴(yán)重困擾了研發(fā)人員以及限制了高氯化聚乙烯產(chǎn)品的使用。而通過(guò)簡(jiǎn)單清洗的高氯化聚乙烯，只能除掉少量表面的酸，溶解于溶劑時(shí)仍然顯示強(qiáng)酸。本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行中和處理進(jìn)行脫酸，結(jié)果顯示由于其工藝的缺陷，脫酸后的高氯化聚乙烯透明度大大降低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到作為粘合劑的要求，同時(shí)粘度也受到很大影響。

因此，鑒于高氯化聚乙烯的廣泛的應(yīng)用前景，本領(lǐng)域亟需一種產(chǎn)品耐低溫性、粘度以及透明度好且穩(wěn)定的高氯化聚乙烯的制備方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有的高氯化聚乙烯的制備方法中產(chǎn)品耐低溫性差、產(chǎn)品呈酸性腐蝕性或者脫酸后透明度以及粘度差的缺陷，提供一種簡(jiǎn)單易行、穩(wěn)定、適合工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)并且產(chǎn)品耐低溫性提高、產(chǎn)品無(wú)腐蝕性、透明度和粘度均特別好的高氯化聚乙烯的制備方法。

本發(fā)明的發(fā)明人通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，高氯化聚乙烯產(chǎn)品的性能跟高氯化聚乙烯的生產(chǎn)工藝息息相關(guān)，其關(guān)鍵在于氯化反應(yīng)氯化均勻程度。氯化不均勻會(huì)導(dǎo)致耐低溫性差、透明度較差，并且粘度往往也達(dá)不到要求，另外，工藝不合理，氯化不均勻，高氯化聚乙烯內(nèi)部分子排列不規(guī)則中和脫酸會(huì)進(jìn)一步使透明度下降。發(fā)明人在研究中意外發(fā)現(xiàn)，采用復(fù)配聚乙烯并選用合適的助劑配方進(jìn)行氯化反應(yīng)可以得到耐低溫性好、透明度高和粘度符合要求的高氯化聚乙烯，并且該工藝生產(chǎn)出的高氯化聚乙烯可以直接與堿性化合物進(jìn)行中和反應(yīng)，完全將產(chǎn)品表面和內(nèi)部的酸脫除，克服產(chǎn)品具有腐蝕性的缺陷，并且不會(huì)影響產(chǎn)品透明度以及粘度的性能。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種高氯化聚乙烯的制備方法，該制備方法包括以下步驟：

(1)將復(fù)配聚乙烯加入含有反應(yīng)介質(zhì)和助劑的反應(yīng)釜中，攪拌10-20min，復(fù)配聚乙烯與反應(yīng)介質(zhì)和助劑的重量比為1：10-15：0.05-0.2，所述反應(yīng)介質(zhì)為水或5-10％的鹽酸水溶液；

(2)將反應(yīng)釜加入氯氣，進(jìn)行氯化反應(yīng)，得到高氯化聚乙烯粗品，氯化反應(yīng)的條件包括：60-140℃反應(yīng)3-6小時(shí)；

(3)將步驟(2)得到的高氯化聚乙烯粗品進(jìn)行脫酸處理，干燥得高氯化聚乙烯；