[发明专利]一种在酸性介质中制备氯化聚乙烯的方法在审
申请号: | 201510664364.4 | 申请日: | 2015-10-14 |
公开(公告)号: | CN105175585A | 公开(公告)日: | 2015-12-23 |
发明(设计)人: | 汪立波;王立;俞豪杰;邓正;周永龙 | 申请(专利权)人: | 奉化市裕隆化工新材料有限公司 |
主分类号: | C08F8/22 | 分类号: | C08F8/22;C08F110/02 |
代理公司: | 宁波奥凯专利事务所(普通合伙) 33227 | 代理人: | 潘杰;白洪长 |
地址: | 315502 *** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 酸性 介质 制备 氯化 聚乙烯 方法 | ||
技术领域
本发明涉及一种在酸性介质中制备氯化聚乙烯的方法。
背景技术
氯化聚烯烃,如氯化聚乙烯、氯化聚氯乙烯、氯化石蜡、氯化聚丙烯、氯化乙烯-醋酸乙烯共聚物、氯化橡胶等具有无毒、耐水、耐酸、易成膜、透明性好、不易燃烧等优点,在防腐涂料、阻燃涂料以及氯化橡胶代用品等领域得到广泛的应用。其中含氯质量分数为63~67%的高氯化聚烯烃主要用于氯化橡胶的替代品。
目前,氯化聚烯烃的制备方法主要有三大类:固相氯化法、溶剂氯化法、水相悬浮氯化法。固相氯化法由于受到聚烯烃与氯气分子的接触比面积的限制,因而存在传热能力差,产品氯化不均匀,以及产品结焦等问题而不能广泛采用。溶液氯化法生产氯化聚烯烃,虽然产品氯化均匀,性能优越,但是生产中消耗大量四氯化碳等氟氯烃类。而这类物质会对臭氧层造成损害,因此,溶剂氯化法已被淘汰。水相悬浮氯化法采用洁净的工业用水、去离子水或者蒸馏水作为介质,是一种相对来说环境友好的工艺方法。
近年来,水相悬浮氯化法已成为国内外生产氯化聚烯烃的主流工艺。然而,水相悬浮氯化法工艺存在酸性废水浓度低、产生量大,处理需用大量的碱进行中和,处理成本高;氯化过程中产生少量乳状物,在脱酸过程中易流失,造成产品得率低的缺点。
发明内容
为了克服现有水相悬浮氯化法制备氯化聚烯烃中副产的盐酸中和过程耗能耗时且无法回收利用的问题,本发明提供一种副产的盐酸作为介质制备氯化聚乙烯的方法。该方法合成工艺简单,效益明显,能在生产出含氯质量分数为65%的氯化聚烯烃的同时,副产出浓度为20%的盐酸,从而提高了氯化聚烯烃生产工艺的经济效益。
该在酸性介质中生产氯化聚乙烯的方法为:
聚乙烯首先经过破碎过筛,得到粒径在40~120目的聚乙烯颗粒,然后将聚合物原料聚乙烯颗粒投入到具有乳化剂400~600g、分散剂400~600g和引发剂800~1000g、盐酸溶液1500kg的反应釜中,盐酸的浓度为10%~12%,在搅拌作用下,使聚乙烯粒子呈悬浮状态,加热升温至60~120℃,尔后通入380~400kg氯气,在压力为0.4~0.45Mpa条件下进行氯化反应24小时;反应结束后,用空气置换反应釜内残余的氯气;氯化聚乙烯经初步水洗脱酸、二次脱酸、中和、脱水和干燥后,即可制得含氯质量分数为65%的氯化聚乙烯;氯化聚乙烯初步脱酸后的HCl溶液,循环利用,多余的盐酸精制后得到盐酸的浓度为20%的盐酸产品。
上述方法中,所述的乳化剂为聚氧乙烯壬基酚醚、烷基酚基聚氧乙烯醚、蓖麻油—聚氧乙烯醚、吡咯烷酮、C12—C14烷酸二乙醇中的一种。
上述方法中,所述的分散剂为十八—烷基二甲基苄基氯化铵、十四—烷基二甲基苄基氯化铵、烷基三甲基氯化铵、聚氧乙烯与聚氧丙烯的混合物、烷基三甲硫酸甲酯胺、椰油烷基三甲氯化铵中的一种。
上述方法中,所述的引发剂为过氧化十二酰、过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈中的一种。
上述方法中,所述氯化聚乙烯脱酸之后回收的盐酸作为所述反应釜中的酸性介质使用。
本发明所生产的氯化聚乙烯将在甲苯、二甲苯等有机溶剂中充分溶解,无明显悬浮物和沉淀物。
本发明在氯化聚烯烃的生产过程中采用初步脱酸的盐酸作为介质,除具有水相悬浮氯化法同样的优点外,还具有以下优点:一是采用酸相悬浮法,能回收浓度为20%的盐酸,具有回收应用价值,实现废物利用,减少了酸性废水产生量。
二是利用初步脱酸产生的盐酸作为酸性介质,进行循环使用,同样能减少了酸性废水产生量。
以上两项使酸性废水产生量有较大程度减少,从而减少了废水处理的碱消耗量,降低了废水处理的成本。
三是酸相悬浮法在氯化过程中没有产生乳状物,过滤出来的盐酸是清亮的,因此产品得率高。
本发明生产的氯化聚乙烯,适合作为阻燃剂、防腐涂料以及粘合剂等行业的原料使用。
附图说明
图1是由北京燕山石化公司提供型号为1I2A的聚乙烯核磁氢谱(氘代邻二氯苯)。
图2是由北京燕山石化公司提供型号1I2A聚乙烯制备得到氯化聚乙烯的核磁氢谱(氘代氯仿)。
图3是由北京燕山石化公司提供型号为1I20A的聚乙烯核磁氢谱(氘代邻二氯苯)
图4是由北京燕山石化公司提供型号1I20A聚乙烯制备得到氯化聚乙烯的核磁氢谱(氘代氯仿)。
具体实施方式
实施例1
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