一種高氯化聚乙烯的制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種高氯化聚乙烯的制備方法，該制備方法包括：(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；其中，所述復(fù)配聚乙烯由20-80重量％的高分子量聚乙烯和20-80重量％低分子量聚乙烯組成；所述高分子量聚乙烯的數(shù)均分子量為20000-200000，所述低分子量聚乙烯的數(shù)均分子量為2000-5000。本發(fā)明專利技術(shù)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)品無腐蝕性。

Method for preparing high chlorinated polyethylene

The invention discloses a preparation method of high chlorinated polyethylene, the preparation method comprises: (1) the compound polyethylene added to the reactor containing the reaction medium and additives, stirring 10-20min, compound polyethylene and reaction medium and additive weight ratio was 1:10-15:0.05-0.2, the reaction medium is water or aqueous solution of 5-10% hydrochloride; (2) the reaction kettle is adding chlorine, chlorination, high chlorinated polyethylene crude, including chlorination reaction conditions: 60-140 DEG C for 3-6 hours; (3) the step (2) high chlorinated polyethylene crude product in deacidification, drying to obtain high chlorinated polyethylene; wherein, the the combination of high molecular weight polyethylene polyethylene by 20-80% and 20-80% of low molecular weight polyethylene composition of the high molecular weight polyethylene; the number average molecular weight is 20000-200000, the low molecular weight poly The number average molecular weight of ethylene was 2000-5000. The method is simple, stable and suitable for industrial scale production, and the product has the advantages of low temperature resistance and corrosion resistance.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)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。
技術(shù)介紹
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，無毒、無味，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。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)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。本專利技術(shù)的專利技術(shù)人通過研究發(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。專利技術(shù)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，本專利技術(shù)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；其中，所述復(fù)配聚乙烯由20-80重量％的高分子量聚乙烯和20-80重量％低分子量聚乙烯組成；所述高分子量聚乙烯的數(shù)均分子量為20000-200000，所述低分子量聚乙烯的數(shù)均分子量為2000-5000。本專利技術(shù)的制備方法，采用復(fù)配聚乙烯作為主要原料，除了產(chǎn)品性能有了質(zhì)的飛躍，同時(shí)也擺脫了以前受制于單一原料成本以及供應(yīng)的問題。本專利技術(shù)的專利技術(shù)人發(fā)現(xiàn)，聚乙烯的氯化過程并不是瞬間發(fā)生、一蹴而就的，而是一個(gè)由內(nèi)向外、循序漸進(jìn)的過程，采用復(fù)配聚乙烯，專利技術(shù)人充分發(fā)揮了復(fù)配聚乙烯各組分不同的融化溫度、不同的氯化活化能差以及不同溫度下原料狀態(tài)性質(zhì)等因素，反應(yīng)一旦引發(fā)，各部分互相配合能量互用從而平穩(wěn)、均勻的完成氯化。在本專利技術(shù)中，盡管上述組成的復(fù)配聚乙烯已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)本專利技術(shù)的目的，為了進(jìn)一步提高氯化反應(yīng)的均勻程度，優(yōu)選情況下，所述高分子量聚乙烯由重量比為1：2的密度為0.91-0.93的高分子量聚乙烯和密度為0.94-0.95的高分子量聚乙烯組成；在本專利技術(shù)中，所述低分子量聚乙烯由重量比為3：1的密度為0.90-0.92的低分子量聚乙烯和密度為0.95-0.96的低分子量聚乙烯組成。在本專利技術(shù)中，在步驟(1)中，所述助劑為疏水二氧化硅、聚乙烯吡咯烷酮、過硫酸銨、偶氮二異丁腈、過氧化苯甲酰、過氧化二月桂酰、聚丙烯酸鹽、PF-10、二叔丁基過氧化物、聚甲基丙烯酸鹽、聚醚、過硫酸鉀、蓖麻油聚氧乙烯醚、磷酸鈉、碳酸鈉、三氯化鋁、二苯甲酮中的一種或多種。優(yōu)選地，在步驟(1)中，所述助劑由疏水二氧化硅、過硫酸銨、偶氮二異丁腈、過氧化苯甲酰、過氧化二月桂酰、聚丙烯酸鹽、過硫酸鉀、蓖麻油聚氧乙烯醚、磷酸鈉、三氯化鋁和二苯甲酮組成；進(jìn)一步優(yōu)選情況下，所述助劑由疏水二氧化硅、過硫酸銨、偶氮二異丁腈、過氧化苯甲酰、過氧化二月桂酰、聚丙烯酸鹽、蓖麻油聚氧乙烯醚、磷酸鈉、三氯化鋁和二苯甲酮組成；更優(yōu)選情況下，以重量百分比計(jì)，所述助劑由8-15％疏水二氧化硅、3-10％過硫酸銨、2-8％偶氮二異丁腈、5-10％過氧化苯甲酰、5-10％過氧化二月桂酰、10-20％聚丙烯酸鹽、8-15％蓖麻油聚氧乙烯醚、3-15％磷酸鈉、5-20％三氯化鋁和2-8％二苯甲酮組成。本專利技術(shù)提供的助劑配本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種高氯化聚乙烯的制備方法，其特征在于，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；其中，所述復(fù)配聚乙烯由20?80重量％的高分子量聚乙烯和20?80重量％低分子量聚乙烯組成；所述高分子量聚乙烯的數(shù)均分子量為20000?200000，所述低分子量聚乙烯的數(shù)均分子量為2000?5000。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種高氯化聚乙烯的制備方法，其特征在于，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；
其中，所述復(fù)配聚乙烯由20-80重量％的高分子量聚乙烯和20-80重量％低分子量聚乙烯組
成；所述高分子量聚乙烯的數(shù)均分子量為20000-200000，所述低分子量聚乙烯的數(shù)均分子量
為2000-5000。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述高分子量聚乙烯由重量比為1：2的
密度為0.91-0.93的高分子量聚乙烯和密度為0.94-0.95的高分子量聚乙烯組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述低分子量聚乙烯由重量比為3：1的
密度為0.90-0.92的低分子量聚乙烯和密度為0.95-0.96的低分子量聚乙烯組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的制備方法，其特征在于，在步驟(1)中，所述助劑為疏水
二氧化硅、聚乙烯吡咯烷酮、過硫酸銨、偶氮二異丁腈、過氧化苯甲酰、過氧化二月桂酰、
聚丙烯酸鹽、PF-10、二叔丁基過氧化物、聚甲基丙烯酸鹽、聚醚、過硫酸鉀、蓖麻油聚氧
乙烯醚、磷酸鈉、碳酸鈉、三氯化鋁、二苯甲酮中的一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，在步驟(1)中，所述助劑由疏水二
氧化硅、過硫酸銨、偶氮二異丁腈、過氧化苯甲酰...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳子彥，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：臨沂奧星化工有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：山東;37