[發(fā)明專利]一種高熱穩(wěn)定性的氯化聚丙烯及其制備方法

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• 申請日: 2019-12-13
• 公開（公告）號: CN110903416A
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發(fā)明（設計）人: 鄭超;張合;李同和;李建峰;石濱;尚永華;黎源
• 申請（專利權）人: 萬華化學集團股份有限公司;萬華化學（寧波）有限公司
• 主分類號: C08F8/22
• 分類號: C08F8/22;C08F110/06;C08L23/28;C08L91/00;C08K5/1515
• 代理公司: 北京信諾創(chuàng)成知識產權代理有限公司 11728
• 代理人: 陳悅軍

本發(fā)明提供一種高熱穩(wěn)定性的氯化聚丙烯及其制備方法。該制備方法包括以下步驟：將聚丙烯溶解在溶劑中，加入自由基引發(fā)劑，通入氯氣進行氯化反應，反應速率降低時加入自由基分解促進劑，繼續(xù)進行反應，反應至氯化聚丙烯中氯含量達到20～45％后，加入自由基終止劑終止反應，得氯化后的反應液；將所述氯化后的反應液除去溶劑，烘干、造粒，得到高熱穩(wěn)定性的氯化聚丙烯。該制備方法可以將氯化聚丙烯產品中自由基引發(fā)劑的殘留量控制在100ppm以下，而且提高了氯化聚丙烯產品的熱穩(wěn)定性，降低了產品的色澤。

技術領域

本發(fā)明屬于化工領域，具體涉及一種高熱穩(wěn)定性的氯化聚丙烯及其制備方法。

背景技術

聚丙烯作為全球第二大通用塑料，全球每年的消費量超過6000萬噸。由于聚丙烯為非極性低表面能的塑料，其在涂飾和粘接中，油墨、涂料或膠粘劑的附著力非常差，因此聚丙烯基材附著力促進劑——氯化聚丙烯發(fā)揮著重要作用。

然而，在存儲和使用過程中，特別是在高溫條件下，氯化聚丙烯會發(fā)生脫氯化氫反應，使得色澤加深、物性下降等；而且，如果不及時清除脫除的氯化氫，這些氯化氫又會進一步催化脫氯反應。由于環(huán)氧化合物可以和氯化氫反應，從而抑制脫氯的自動催化。因此，為了提高氯化聚丙烯的熱穩(wěn)定性并抑制脫氯的進一步發(fā)生，通常在氯化聚丙烯中加入環(huán)氧大豆油、乙二醇縮水甘油醚、苯基縮水甘油醚等環(huán)氧化合物穩(wěn)定劑。然而，環(huán)氧化合物穩(wěn)定劑的加入產生了新的問題，一方面，將同時含有氯化聚烯烴和環(huán)氧化大豆油或甘油的縮水甘油醚的油墨或粘接劑涂布到聚烯烴系樹脂基材上時，使得樹脂基材粘接性下降、涂膜渾濁、熱穩(wěn)定性降低、保存穩(wěn)定性降低等等；另一方面，縮水甘油醚等低分子量環(huán)氧化合物誘變性強，在安全性上存在一定的問題。

為了提高氯化聚丙烯的熱穩(wěn)定性，專利文獻CN104185650B報道了：以α-烯烴環(huán)氧化物和/或α，ω-烯烴環(huán)氧化物作為氯化聚丙烯的熱穩(wěn)定劑，使得其粘接性優(yōu)異、穩(wěn)定性優(yōu)異，可以用于涂料、底漆、油墨、粘接劑、熱封劑等領域，安全性較高。但是，該反應中環(huán)氧化合物穩(wěn)定劑的加入量需要高達5～12wt％才能實現較好的熱穩(wěn)定性。

因此，迫切需要從其它角度解決氯化聚丙烯的熱穩(wěn)定性問題。

發(fā)明內容

為此，本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種高熱穩(wěn)定性的氯化聚丙烯，進而提供其制備方法。

本發(fā)明是通過以下技術方案來實現的：

第一方面，本發(fā)明提供一種高熱穩(wěn)定性的氯化聚丙烯，所述氯化聚丙烯中自由基引發(fā)劑的含量小于100ppm。

第二方面，本發(fā)明提供一種上述高熱穩(wěn)定性的氯化聚丙烯的制備方法，包括以下步驟：

將聚丙烯溶解在溶劑中，加入自由基引發(fā)劑，通入氯氣進行氯化反應，反應速率降低時加入自由基分解促進劑，繼續(xù)進行反應，反應至氯化聚丙烯中氯含量達到20～45％優(yōu)選25～36％后，加入自由基終止劑終止反應，得氯化后的反應液；將所述氯化后的反應液除去溶劑，烘干、造粒，得到高熱穩(wěn)定性的氯化聚丙烯。

加入自由基分解促進劑，能夠減少自由基引發(fā)劑的加入量。一方面，當自由基引發(fā)劑產生的初級自由基濃度降低后，實時監(jiān)測到反應速率下降，加入自由基分解促進劑可以提高反應速率，降低反應體系中殘留的自由基引發(fā)劑含量。另一方面，引發(fā)劑加入過量導致體系中自由基濃度過高(特別是反應前期)，導致分子鏈的交聯和降解增加，導致初級自由基和大分子自由基的偶合終止等副反應發(fā)生的幾率也增加。將反應體系中自由基濃度控制在保證反應速率的合理范圍內，可以避免上述副反應的發(fā)生。

反應至氯化聚丙烯中氯含量達到20～45％優(yōu)選25～36％后，加入自由基終止劑，不但可以立即終止氯化反應，并且可以消耗反應液中殘留的自由基引發(fā)劑，從而減低氯化聚丙烯在后續(xù)高溫干燥過程中發(fā)生脫氯反應。

氯化聚丙烯中氯含量(即：氯在氯化聚丙烯中的質量分數)在20～45％優(yōu)選25～36％的范圍內時，所制備得到的氯化聚丙烯產品性能能滿足下游應用要求。