[发明专利]高氯化聚乙烯的制备方法

说明书

本发明涉及一种用于涂料，油墨，粘合剂用高氯化聚乙烯的制备方法，属高分子改性领域。

高氯化聚乙烯具有优良的耐候，阻燃，耐化学品等性能，可做为粘结材料广泛地用于涂料，油墨，粘合剂等领域，然而用常规方法生产的高氯化聚乙烯，因分子量较大，其溶解在有机溶剂中的溶液粘度超过了涂料，油墨，粘合剂的使用要求，从而限制了它的发展与应用。

现有技术中高氯化聚乙烯的制备方法是采用低分子量的聚乙烯或经过降解处理的聚乙烯为原料，采用溶液法，水相悬浮法，固相法氯化制得高氯化聚乙烯，但这些方法都存在不足。

Ger，cast 116242(1975)公开了一种采用溶液法制备高氯化聚乙烯的方法，但其缺陷在于需要消耗大量的有机溶剂，生产成本高，同时有机溶剂对人及环境又有较大的危害。

JP平2-300510(1990)公开了一种采用水相悬浮法生产高氯化聚乙烯的方法，但由于体系中HCl的存在使设备腐蚀严重，同时由于产生大量的低浓度盐酸，使得三废处理量大也使成本提高。

CN86106365A(1986)公开了一种采用固相法生产高氯化聚乙烯的方法，其具体方法为采用以降解处理后的聚乙烯粉末在隔离剂存在下于120℃-150℃氯化，但因氯化时采用的经预降解处理的聚乙烯分子量较低，其分子量在10000-25000之间，故其软化点也较低，其软化点小于120℃。为了加快反应速度，应提高反应温度，只要反应温度提高，反应加速，反应放出的热量可使局部反应温度再提高，如此循环导致最终物料温度高于软化点温度而发生粘结，粘结后的产品氯化继续进行，但反应生成的热无法散出，严重影响产品质量，其反应过程极难控制，即使有大量的防粘剂存在也极易发生粘结，同时大量防粘剂的存在，会严重地影响产品的使用性能而脱除又相当困难且使成本增加。同时因反应温度低，碳链上的氯原子分布不均匀，单纯用芳烃溶剂无法将其完全溶解，必须用混合溶剂方可。

CN85105998A公开了一种搅拌式固相氯化制备高氯化聚合物的工艺，反应温度为80℃-130℃，其中氯化聚乙烯含氯量仅为57-62％，其产品氯含量低，碳链上的氯原了分布不均匀，不易溶于常规溶剂，不能作为粘结材料使用，一般用于PVC及PE改性。

CN86100452A公开了一种方法，采用非挥发性溶胀剂的方法，将反应温度定在110-150℃，其目的是使产品具有较高的伸长率和低模量，以提高产品的机械性能。

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足。

本发明的目的在于提供一种生产成本低，对设备腐蚀性小，三废处理量少，反应过程易控制的高氯化聚乙烯制备方法。

本发明的进一目的是提供一种产品质量稳定，并符合粘结材料使用要求的高氯化聚乙烯。

本发明通过以下技术方案实现：

一种用于涂料，油墨，粘和剂的高氯化聚乙烯的制备方法，包括控温装置和盐酸回收装置，其特征在于在反应器中将分子量为30000-500000，粒径＜1mm的粉末状聚乙烯在0．5％-4％(重量)防粘剂的存在下，在温度70℃-180℃之间分三段或三段以上通入过量氯气进行气固相氯化反应，并在氯化过程中同时进行降解，然后经混炼和粉碎得到可控制粘度的氯含量在65-75％的高氯化聚乙烯。

上述的防粘剂包括钛白粉，硫酸钡，白炭黑。

当分三段进行气固相氯化反应时，三段的温度分别为70-120℃，100-150℃，140-180℃，三段氯含量分别为＜30％，＜60％，65-75％。

本发明具有以下的效果：

1由于本发明采用高分子量的粉末状聚乙烯(30000-500000)为原料，可在较高的温度下(70-180℃)进行气固相氯化反应而不发生物料粘结，可使产品在有机溶剂中有较好的溶解性，这些溶剂包括芳烃，酯类，加氢芳烃，卤代烃等，并可在室温下溶于芳烃。

2由于本发明采用的反应温度较高，最高可达180℃，这样就提高了反应速度，缩短了反应时间。

3由于本发明在反应体系中加入了0．5-4％(重量)的防粘剂，这样有效地避免了物料因局部过热而发生粘结。

4由于本发明采用了分三段或三段以上并在过量氯气存在下氯化同时进行降解，这样可有效地降低氯化聚合物的分子量，表现为高氯化聚乙烯的溶液粘度适合作为粘结材料使用。

5由于在本发明的最后阶段温度控制在140℃-180℃，这样可得到(6．5-100)×10^-2Pas之间任意要求的粘度(20％甲苯溶液，25℃)，而最后的混炼和粉碎处理又可使产品在各方面性能有所提高。