[發明專利]一種微通道反應制備氯化聚丙烯的方法及產物

有效

• 申請號: 202011110820.8
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112279946B
• 公開（公告）日: 2023-09-08
• 發明（設計）人: 王壽元;王峰
• 申請（專利權）人: 云南正邦科技有限公司
• 主分類號: C08F110/06
• 分類號: C08F110/06;C08F8/20;B01J19/00
• 代理公司: 北京元中知識產權代理有限責任公司 11223
• 代理人: 李達寬

本發明公開了一種微通道反應制備氯化聚丙烯的方法及氯化聚丙烯，聚丙烯在氯化過程中伯氫，仲氫和叔氫與氯原子發生取代反應的活性比為1:0.8～1.5:0.6～1.8。所述制備方法包括步驟：(1)將聚丙烯分散液和液氯分別以一定流速注入微通道反應系統并混合均勻；(2)控制聚丙烯分散液和液氯在微通道反應系統中的反應溫度和停留時間，直至反應結束；(3)對反應產物進行過濾，收集分離出的粉體，洗凈烘干后得到氯化聚丙烯。本發明有效改善了現有技術制備氯化聚丙烯中存在的問題，使制得到氯化聚丙烯具有優良的氯化均勻度，且成型品具有較高的白度和附著牢度，在高級油墨、黏合劑、涂料等領域具有廣泛的應用前景。

技術領域

本發明屬于聚丙烯領域，具體地說，涉及一種微通道反應制備氯化聚丙烯的方法及產物。

背景技術

氯化聚丙烯(CPP)是聚丙烯的重要化學改性產品，具有優良的耐磨性、耐老化性以及耐酸堿等性能，對聚烯烴具有優良的附著特性，廣泛應用于高級油墨、黏合劑、涂料等領域。

CPP的生產方法主要有溶液氯化法、水相懸浮氯化法和固相氯化法。目前國內大多數企業由于技術原因多采用傳統的溶液法生產工藝，在生產過程中使用大量四氯化碳溶劑，污染嚴重，并且產品所含溶劑不易脫除，從而影響產品質量。由于四氯化碳溶劑法需要回收大量四氯化碳溶劑，而且產品中易殘留四氯化碳，由于《關于消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》的簽定，加強對四氯化碳的控制，因而發達地區和國家于1995年關閉了多家四氯化碳法氯化聚合物生產裝置，轉向水相懸浮法，而且國外對氯化聚丙烯產品中殘留的四氯化碳提出非?？量痰囊?，因此溶液法只是權宜之計，今后必將被淘汰。

水相法是目前國外主要合成路線，也是我國亟待開發和推廣的合成技術。該技術具體過程:將粉碎的聚丙烯粉末、催化劑、表面活性劑及軟化水，按一定比例加人氯化釜中，充分攪拌至聚丙烯成懸浮狀為止。在攪拌下，將聚丙烯懸浮液加熱到40～50℃左右，保持該溫度通入氯氣，大約反應2h后停止通氯，終止反應，得到低氯化的氯化聚丙烯。如果期望得到高氯化產品，則可以在上一步氯化完成后，在懸浮液中加入適量的順酐，并升高溫度至80～90℃繼續氯化反應，達到需要的氯化度時終止反應，用氮氣置換反應中生成的氯化氫氣體和未反應的氯氣，用水和燒堿溶液吸收成稀鹽酸和次氯酸鈉等副產品，將反應物料降溫到30℃左右，進行脫酸、脫水、洗滌、干燥、成型造粒，得到氯化聚丙烯成品。由于水相法使用水替代溶劑,使得反應前期處理難度比較大，而且反應物料粘度非常大，如何使氯化反應比較徹底均勻地進行是非常關鍵的，不僅涉及到工藝技術問題，更重要的是氯化釜的構型和攪拌器的功率等眾多工程化方面的因素，其中攪拌強度達不到反應要求是制約我國氯化聚丙烯水相法的關鍵，同時也是制約其它氯化高聚物水相法規?；a的關鍵因素。

申請號為CN01121781.2的中國專利公開了一種水相懸浮法制造氯化聚丙烯的工業化生產方法及產品，包括對投放到同一反應釜，含有乳化促進劑、分散隔離劑、激活引發劑的水溶液中呈懸浮狀態的等規或無規聚丙烯，通入氯氣進行氯化反應的工業化生產過程，及經注塑造粒后制得含氯量為15～70％的氯化聚丙烯成品。該方法完全擺脫在試管、燒瓶等實驗中尚可進行，但在規模化生產中難以實現的現象。具有反應時間短，便于操作，對環境無污染，成本較低的特性。是一種用于阻燃劑、防腐涂料、氯化橡膠代用品、油墨、粘合劑以及吹制薄膜添加劑等行業的原料。雖然該發明的方案避免了使用四氯化碳作為溶劑，但是無法解決反應物料粘度過大導致氯化不均勻的缺陷。