CN101260168B - 高性能水相法橡胶型氯化聚乙烯生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种高性能水相法橡胶型氯化聚乙烯生产方法，它包括以下步骤：在配料罐中，依次加入软化热水、分散剂、乳化剂、聚乙烯粉，搅拌成悬浊料液出料；将上述配料罐中的悬浊料液送入氯化反应釜中后，加入引发剂，在密封条件下，加热至75℃后，向反应釜通入氯气，在温度75℃-140℃，压力≤0.45MPa条件下反应2-3小时得到橡胶型氯化聚乙烯母液；将上述橡胶型氯化聚乙烯母液送至水洗釜中过滤，并经中和釜中和后，洗涤、脱水、干燥制得了高性能橡胶型氯化聚乙烯成品。该方法生产效率高、产品质量稳定、废水处理后能循环利用。

Description

高性能水相法橡胶型氯化聚乙烯生产方法

技术领域

本发明涉及一种橡胶型氯化聚乙烯生产方法，尤其是一种橡胶型氯化聚乙烯水相生产方法及生产过程中产生的废水循环利用。

技术背景

高性能水相法橡胶型氯化聚乙烯具有耐油、耐老化、耐腐蚀、阻燃等特点。它既可以用于工程塑料的优良改性剂，又是天然橡胶和合成橡胶的替代品；用途极其广泛，主要用于电线电缆、护套和绝缘电线，汽车胶管和化工胶管，矿用输送带和特种橡胶制品等方面。

目前高性能橡胶型氯化聚乙烯主要有二种生产方法，一种是酸相法：该方法生产对设备要求高、投资大、反应压力高；动力消耗大，生产成本高，废水排放量大。二是水相法：如中国专利申请(专利申请号：02135472.3)橡胶型氯化聚乙烯的水相悬浮制备方法，该方法虽能生产普通橡胶型氯化聚乙烯，但该方法生产的产品批量小，产品质量不稳定，生产效率低，废水直接排放，不经处理循环利用，造成环境的严重污染。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种生产效率高、产品质量稳定、废水处理后能循环利用的高性能水相法橡胶型氯化聚乙烯生产方法。

为了解决上述技术问题，本发明的高性能水相法橡胶型氯化聚乙烯生产方法，其特征是它包括以下步骤：

(a)在配料罐中，依次加入软化热水、分散剂、乳化剂、聚乙烯粉，搅拌成悬浊料液出料；

(b)将上述配料罐中的悬浊料液送入氯化反应釜中后，加入引发剂，在密封条件下，加热至75℃后，开启通氯系统向反应釜通入氯气，在温度75℃-140℃，压力≤0.45MPa条件下反应2-3小时得橡胶型氯化聚乙烯母液；

(c)将上述橡胶型氯化聚乙烯母液送至水洗釜中过滤，经过滤后的半成品用从废水处理站送来的清水洗涤、分离，并将洗涤废酸水送至废水处理站待处理；

(d)将上述洗涤、分离得到的半成品送至中和釜中后，向中和釜中加入水和烧碱，加热中和反应；

(e)将上述中和反应后的半成品通过重力筛脱盐，并加软化清水洗涤，洗涤后的废水送至废水处理站；

(f)将上述半成品离心脱水，脱水后的废水送到废水处理站；

(g)将离心脱水后的半成品，加入防凝剂后通过气流干燥机和连续进出料沸腾干燥机后，制得了高性能橡胶型氯化聚乙烯成品。

采用本发明的高性能水相法橡胶型氯化聚乙烯生产方法，由于选用了分散剂、乳化剂、引发剂都是复合型的，在氯化反应过程中不易结块、粒子变大等现象，反应压力低、平稳、时间短，这样减少了动力消耗，节约了能源。又由于在整个氯化反应过程中，控制了通氯量与温度的分布，按3.3.4方法通氯(75℃-110℃通氯量为总量的30％、110℃-125℃通量为总量的30％、125℃-135℃通氯量为总量的40％)，从而使产品按氯均匀不产生间断，产品熔融热低、邵尔硬度低、柔软性好，产品质量稳定，性能提高，拓宽了产品的用途。还由于收集了生产过程中的软化热水进行配料，并增加了专用配料罐，延长了乳化时间，这样生产效率大大提高，确保连续进出料产量和质量进一步提高，也降低生产成本。也由于我们将生产过程中产生的废水经过处理，返回工艺中循环使用，这样既减少了环境污染，降低了生产成本，又节约了水资源。采用本发明生产出的高性能水相法橡胶型氯化尼粘度适中、热分聚乙烯产品，具有高伸长率和抗拉强度、低邵尔硬度和熔融热、门解温度高等，是天然橡胶和合成橡胶理想的替代品。

所述软化热水温度为85-90℃；分散剂采用高分子量聚甲基丙烯酸钠和超细滑石粉；乳化剂采用烷基酚与环氧乙烷缩合物，聚乙烯粉熔体指数为0.8-2.0g/10min。由于选用的聚乙烯粉的熔体指数合理，而生产出来的产品，门尼粘度适中、邵尔硬度低、流动性能好，易于加工。

其技术指标是：

氯含量：33～40％       挥发份：≤0.4％

热分解：≥160℃        熔融热：≤2J/g

门尼粘度：50～85ML     伸长率：≥750％

抗拉强度：≥10.5Mpa    邵尔硬度：≤56A

具体实施方式

下列实施例将进一步说明本发明高性能水相法橡胶型氯化聚乙烯生产方法

实施例1

在26000L配料罐中加入20000kg软化热水(80-90℃)，60kg分散剂聚甲基丙烯酸钠，25kg滑石粉、7.5kg乳化剂烷基酚与环氧乙烷缩合物，开启搅拌10分钟后，加入2000kg聚乙烯粉(熔体指数为1.0g/10min)，乳化40分钟后，用浆料泵送入氯化釜中，补足热水使其总量22000kg，并冲洗釜壁，加入2kg引发剂过氧化二苯甲酰和过氧化二异丙苯。密闭反应釜后加热，同时开启通氯系统和质量流量计，向反应釜内通入氯气进行氯化反应，其分布如下：

75-110℃通氯量720kg，占总氯量的30％流量800kg/h，时间55分钟；

110-125℃通氯量720kg，占总氯量的30％流量1000kg/h，时间43分钟；

125-135℃通氯量960kg，占总氯量的40％，流量1000kg/h，时间58分钟。

通氯结束后，自吸30分钟，制得高性能橡胶型氯化聚乙烯母液，降温至90℃以内，用空气送入脱酸水洗釜，分离出酸水待处理后重复使用，半成品用浆料泵送入中和釜，加入450kg液体氢氧化钠，加热85℃中和3小时后，脱盐离心，干燥后，即得高性能橡胶型氯化聚乙烯成品，其产品质量指标为：

氯含量：35.5％，门尼粘度：(1+4 121℃)78ML，抗拉强度，10.2MP，伸长率：800％ 熔融热：0.5J/g。邵尔硬度：56A

实施例2

在26000L配料罐中加入20000kg软化热水(80-90℃)，60kg分散剂聚甲基丙烯酸钠、25kg滑石粉、7.5kg乳化剂烷基酚与环氧乙烷缩合物，开启搅拌10分钟后，加入2000kg聚乙烯粉[熔体指数(MI)5kg 1.8g/10min]乳化40分钟后，用浆料泵送入氯化釜中，补足热水使其总量22000kg，并冲洗釜壁，加入2kg引发剂过氧化二苯甲酰和过氧化二异丙苯。密闭反应釜后加热，同时开启通氯系统和质量流量计，向反应釜内通入氯气进行氯化反应，其分布如下：

75-115℃通氯量720kg，占总氯量的30％流量800kg/h，时间54分钟；

115-125℃通氯量840kg，占总氯量的35％流量1000kg/h，时间50分钟；

125-133℃通氯量840kg，占总氯量的35％，流量1000kg/h，时间50分钟。

通氯结束后，自吸30分钟，制得高性能橡胶型氯化聚乙烯母液，降温至90℃以内，用空气送入脱酸水洗釜，分离出酸水，待处理后重复使用，半成品用浆料泵送入中和釜，加入450kg液体氢氧化钠，加热80℃中和3小时后，脱盐离心，干燥后，即得高性能橡胶型氯化聚乙烯成品，其产品质量指标为：

氯含量：34.5％，门尼粘度：(1+4 121℃)55ML，抗拉强度：9.8MPa，伸长率：750％。邵尔硬度：52A 熔融热：0.5J/g。

Claims (4)

1.水相法橡胶型氯化聚乙烯生产方法，其特征是它包括以下步骤：

(a)在配料罐中，依次加入软化热水、分散剂、乳化剂、聚乙烯粉，搅拌成悬浊料液出料；所述软化热水是温度为85～90℃的软化水；分散剂为高分子量聚甲基丙烯酸钠和超细滑石粉；乳化剂为烷基酚与环氧乙烷缩合物，聚乙烯粉熔体指数为0.8～2.0g/10min；

(b)将上述配料罐中的悬浊料液送入氯化反应釜中后，加入引发剂，在密封条件下，加热至75℃后，向反应釜通入氯气，在温度75℃～140℃，压力≤0.45MPa条件下反应2～3小时得到橡胶型氯化聚乙烯母液；所述引发剂为过氧化二苯甲酰和过氧化二异丙苯；

(c)将上述橡胶型氯化聚乙烯母液送至水洗釜中过滤，经过滤后的半成品用从废水处理站送来的清水洗涤、分离，并将洗涤废酸水送至废水处理站待处理；

(d)将上述洗涤、分离得到的半成品送至中和釜中后，向中和釜中加入水和烧碱，加热中和反应；

(e)将上述中和反应后的半成品通过重力筛脱盐，并加软化清水洗涤，洗涤后的废水送至废水处理站；

(f)将上述半成品离心脱水，脱水后的废水送到废水处理站；

(g)将离心脱水后的半成品，加入防凝剂后通过气流干燥机和连续进出料沸腾干燥机后，制得了橡胶型氯化聚乙烯成品。

2.根据权利要求1所述的水相法橡胶型氯化聚乙烯生产方法，其特征是：通氯结束后，自然反应25分钟后，降温至90℃以内出料。

3.根据权利要求1所述的水相法橡胶氯化聚乙烯生产方法，其特征是：所述的烧碱为32％氢氧化钠溶液，中和反应温度为80～85℃、时间为3小时。

4.根据权利要求1、2或3所述的水相法橡胶型氯化聚乙烯生产方法，其特征是：将废水处理站的废水经过处理后供洗涤用和/或经过反渗透膜处理后送至配料罐使用。