[发明专利]用流化床反应器进行固态共混法制备氯磺化聚乙烯

说明书

本发明涉及一种氯磺化聚乙烯制备方法，具体说，涉及一种用流化床反应器，不需用紫外光催化氯磺化反应进行固态共混法制备氯磺化聚乙烯的方法。

氯磺化聚乙烯是橡胶类聚合物产品之一，目前工业生产采用溶剂法工艺，溶剂四氯化碳(CCl₄)的毒性及对环境的污染等问题已使溶剂法受到许多限制，目前仍没有具体有效的解决方法。

溶剂法的专利最早见于美国专利US2，212，786(1940年)；US2，503，252、2，503，253(1950年)；2，640，048(1953年)；上述专利公开了使用催化剂(AZO)产生氯离子进行氯化及氯磺化聚乙烯反应的方法。

US2，879，261(1959年)综合上述专利，提出了比较完善的溶剂法制备氯磺化聚乙烯的方法。US3，299，041(1967年)提出了改善的间断式溶剂法生产工业；随后US3，542，747(1970年)公开了将间断式工艺为连续式生产工艺。

美国专利US2，889，259(1959年)，4，584，351(1986年)公开了一种用流化床生产氯磺化聚乙烯的方法，这种方法还需用紫外光帮助进行氯磺化聚乙烯反应。

本发明的目的在于提供一种新型的固态共混法制备氯磺化聚乙烯，在本发明的方法中使用了流化床反应器技术，而不需要用紫外光帮助进行氯磺化聚乙烯反应。由于摒弃了传统的溶剂法工艺和紫外光技术，从而，使本发明的方法对环境的污染较低，建设该装置的成本和维持正常生产的费用也大大降低。

本发明的一种氯磺化聚乙烯的制备方法，依次按照下述过程制备：

(1)在流化床反应器中：

加入经预处理的氯化乙烯聚合物(氯含量35％)粉状物，加热至25-100℃，其粉状物的粒度在70-450μ，优选150-350μ。

所述的乙烯聚合物是聚乙烯或聚氯乙烯。

再加入一定速度和比例的预热的二氧化硫与氯气的混合气体，其速度一般在0．5英尺/即可使流化达成充分混合，生成品质均一的产品。

保持恒温反应和流化状态、混合、反应，60-100分钟后，停止氯磺化反应；

(2)从流化床反应器排除反应副产品及残余气体至洗涤槽中；

(3)将流化床反应器中的产品取出置于真空炉中，在80℃温度下，将产品中残余废酸去除后，得到本发明产品氯磺化聚乙烯。

所述的氯磺化聚乙烯产品含硫1．0-3．0wt％，优选1．0-1．5wt％；含氯20-45wt％，优选30-42wt％。

所述的氯磺化聚乙烯产品的熔融指数0．05-10，优选0．05-3．5。

二氧化硫与氯气的比例为1-16∶1，优选2-8∶1。

反应温度在25-100℃，优选30-80℃。

二氧化硫和氯气混合气的预热温度在25-100℃，优选30-80℃。

产品的相对结晶度为0-15％。

用上述的方法制备的氯磺化聚乙烯产品，其结构式为：

在流化床反应器中，氯磺化反应过程如下：

本发明人经试验证实，使用本发明的方法，不需要紫外光照射，在25-100℃，优选30-80℃下，同样可进行氯磺化反应。但是，在反应初期，使用短暂的紫外光辐射(15分钟以下)，可以稍加速初期的引发反应，然后在不用紫外光照射的条件下，完成反应，得到上述质量的产品。

下面结合附图和实施例描述本发明，所述的实施例不限制本发明，本发明的范围由权利要求限定：

图1是按照本发明的固态共混法制备氯磺化聚乙烯的流程图；

其中1流化床反应器，2废气洗涤槽，3粉料贮塔，4，真空脱酸器，5混合气加热器，7氮气加热器，8氯贮槽，9二氧化硫贮槽，10氮气贮槽；

实施例1

使用带搅拌器的反应釜进行固态共混法制备氯磺化聚乙烯；