CN112358703B - 一种用于阻燃abs生产的氯化聚乙烯的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于阻燃ABS生产的氯化聚乙烯的制备方法,S1、按照重量份数取各原料;S2、预处理;S3、氯化反应;S4、将氯化聚乙烯浆液依次进行脱酸、中和、离心和干燥,得到氯化聚乙烯基料;S5、按照重量份数取氯化聚乙烯基料等各原料;S6、升温反应,反应结束后,取反应液分离、洗涤、提纯后得到用于阻燃ABS生产的氯化聚乙烯产品。本发明通过对氯化聚乙烯基料进行了改性处理,通过加入的氯化石蜡能够使得氯化聚乙烯作为ABS的生产原料时,即使添加量较大,也不会造成熔体流动速率降低,使得氯化聚乙烯在对ABS起到较好的阻燃和增韧优化时,不会影响其加工性能。
Description
技术领域
本发明涉及氯化聚乙烯制备技术领域,具体涉及一种用于阻燃ABS生产的氯化聚乙烯的制备方法。
背景技术
ABS树脂是五大合成树脂之一,其抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良,还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点,容易涂装、着色,还可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工,广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域,是一种用途极广的热塑性工程塑料。
单独使用ABS时阻燃性较差,在实际应用中要添加阻燃剂来改善其阻燃效果,而添加阻燃剂会降低ABS的物理性能,尤其是制品的冲击性能大幅度下降,而且通常阻燃剂的价格是ABS的2~3倍,使产品的成本提高。氯化聚乙烯(CPE)作为一种弹性体聚合物,在制品的冲击改性方面有着不同的表现,同时由于CPE含有卤素,具有阻燃性,可作为第二难燃剂使用,而且CPE的价格比ABS还低,CPE是用于难燃ABS改性的理想选择。为了提高CPE对ABS材料的改性效果,亟需一种用于阻燃ABS生产的氯化聚乙烯。
发明内容
本发明的目的是为解决上述技术问题的不足,提供一种用于阻燃ABS生产的氯化聚乙烯的制备方法。
本发明为解决上述技术问题的不足,所采用的技术方案是:一种用于阻燃ABS生产的氯化聚乙烯的制备方法,包括以下步骤:
S1、按照重量份数取聚乙烯100-150份、复合引发剂1.5-3份、邻苯二甲酸二丁酯5-10份、甲苯8-15份、聚乙烯醇1.5-2.5份、十二烷基硫醇1-2份和盐酸溶液1500-2000份;
S2、将盐酸溶液加入反应釜中,然后加入聚乙烯、邻苯二甲酸二丁酯和聚乙烯醇总重量30-40%的聚乙烯醇,密封反应釜,升温至50-60℃,抽真空并由反应釜的顶部通入氮气至釜内气压大于标准气压,然后由反应釜的底部缓慢通入聚乙烯重量15-30%的氯气,快速搅拌3-5min,静置30-40min,所述快速搅拌时的转速为150-200rpm;
S3、利用氮气置换反应釜内的气体,置换完成后打开反应釜,将甲苯、复合引发剂、十二烷基硫醇和剩余聚乙烯醇加入反应釜中,密封反应釜,升温至60-65℃,抽真空并由反应釜的顶部通入氮气至釜内气压大于标准气压,然后在慢速搅拌下由反应釜的底部缓慢通入聚乙烯重量60-75%的氯气,最后在快速搅拌下由反应釜的底部快速通入聚乙烯重量45-55%的氯气进行氯化反应,制得氯化聚乙烯浆液,所述快速搅拌时的转速为150-200rpm,慢速搅拌时的转速为30-40rpm;
所述缓慢通入要求在10-15min时间内完成氯气的通入,快速通入要求在2-3min时间内完成氯气的通入;
S4、将氯化聚乙烯浆液依次进行脱酸、中和、离心和干燥,得到氯化聚乙烯基料;
S5、按照重量份数取氯化聚乙烯基料80-100份、过氧化苯甲酰1-2份、醋酸乙烯30-40份、氯化石蜡0.5-1.5份、轻质碳酸钙1-2.5份、邻苯二甲酸二丁酯2-6份和去离子水150-300份;
S6、将氯化聚乙烯基料、邻苯二甲酸二丁酯和去离子水加入反应釜,升温至30-35℃,快速搅拌5-10min,然后加入醋酸乙烯,慢速搅拌5-10min,最后加入过氧化苯甲酰和氯化石蜡,慢速搅拌3-5min,封闭反应釜,通入惰性气体至釜内压力为1.5-3MPa,升温至40-50℃进行反应,反应结束后,取反应液分离、洗涤、提纯后得到用于阻燃ABS生产的氯化聚乙烯产品,所述快速搅拌时的转速为180-220rpm,慢速搅拌时的转速为25-30rpm。
作为本发明一种用于阻燃ABS生产的氯化聚乙烯的制备方法的进一步优化:所述复合引发剂为重量之比为1:3的过氧化苯甲酰和过氧化二异丙苯的混合物。
作为本发明一种用于阻燃ABS生产的氯化聚乙烯的制备方法的进一步优化:所述步骤S2中加入的聚乙烯醇为聚乙烯醇总量的40%。
作为本发明一种用于阻燃ABS生产的氯化聚乙烯的制备方法的进一步优化:所述步骤S2和S3中通入加入氮气至釜内气压达到1-1.5MPa。
作为本发明一种用于阻燃ABS生产的氯化聚乙烯的制备方法的进一步优化:所述步骤S2中的快速搅拌时的转速为180rpm。
作为本发明一种用于阻燃ABS生产的氯化聚乙烯的制备方法的进一步优化:所述步骤S3中的慢速搅拌时的转速为40rpm。
作为本发明一种用于阻燃ABS生产的氯化聚乙烯的制备方法的进一步优化:所述步骤S6中的快速搅拌时的转速为200rpm,慢速搅拌时的转速为30rpm。
作为本发明一种用于阻燃ABS生产的氯化聚乙烯的制备方法的进一步优化:所述步骤S6中通入的惰性气体为氮气或氦气。
有益效果
一、本发明的制备方法在氯化反应前通过邻苯二甲酸二丁酯对聚乙烯进行溶胀处理,在进行溶胀时,氯气进入溶液中,在反应釜的压力环境下,通过快速搅拌使氯进入聚乙烯溶胀后的空间,然后再通过两个阶段通入氯气进行氯化反应,其中第一个阶段是在慢速搅拌的条件下缓慢通入氯气,这个阶段,在甲苯的进一步溶胀作用下,配合慢速搅拌缓慢通入氯气,使氯气进一步与进入聚乙烯的溶胀空间内,第二个阶段是在快速搅拌的条件下快速通入氯气,这个阶段能够防止氯气从聚乙烯的溶胀空间内溢出,并且利用氯化反应时各组分的分散,通过上述操作,能使氯化反应过程更加均匀,最终制备得到的氯化聚乙烯具有较好的综合性能;
二、本发明对氯化聚乙烯基料进行了处理,通过加入氯化石蜡使氯化聚乙烯作为ABS的生产原料时,即使添加量较大,也不会造成熔体流动速率降低,使得氯化聚乙烯在对ABS起到较好的阻燃和增韧优化时,不会影响其加工性能。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
一种用于阻燃ABS生产的氯化聚乙烯的制备方法,包括以下步骤:
S1、按照重量份数取聚乙烯100份、复合引发剂3份、邻苯二甲酸二丁酯5份、甲苯15份、聚乙烯醇1.5份、十二烷基硫醇2份和盐酸溶液1500份;
复合引发剂为重量之比为1:3的过氧化苯甲酰和过氧化二异丙苯的混合物。
S2、将盐酸溶液加入反应釜中,然后加入聚乙烯、邻苯二甲酸二丁酯和聚乙烯醇总重量30%的聚乙烯醇,密封反应釜,升温至60℃,抽真空并由反应釜的顶部通入氮气至釜内气压大于标准气压,然后由反应釜的底部缓慢(10min时间内完成氯气的通入)通入聚乙烯重量15%的氯气,快速搅拌(转速为200rpm)5min,静置30min;
S3、利用氮气置换反应釜内的气体,置换完成后打开反应釜,将甲苯、复合引发剂、十二烷基硫醇和剩余聚乙烯醇加入反应釜中,密封反应釜,升温至65℃,抽真空并由反应釜的顶部通入氮气至釜内气压大于标准气压,然后在慢速搅拌(转速为30rpm)下由反应釜的底部缓慢(10min时间内完成氯气的通入)通入聚乙烯重量60%的氯气,最后在快速搅拌(转速为200rpm)下由反应釜的底部快速(在3min时间内完成氯气的通入)通入聚乙烯重量55%的氯气进行氯化反应,制得氯化聚乙烯浆液;
S4、将氯化聚乙烯浆液依次进行脱酸、中和、离心和干燥,得到氯化聚乙烯基料;
S5、按照重量份数取氯化聚乙烯基料80份、过氧化苯甲酰2份、醋酸乙烯30份、氯化石蜡1.5份、轻质碳酸钙1份、邻苯二甲酸二丁酯6份和去离子水150份;
S6、将氯化聚乙烯基料、邻苯二甲酸二丁酯和去离子水加入反应釜,升温至35℃,快速搅拌(转速为220rpm)5min,然后加入醋酸乙烯,慢速搅拌(转速为25rpm)10min,最后加入过氧化苯甲酰和氯化石蜡,慢速搅拌(转速为25rpm)3min,封闭反应釜,通入惰性气体至釜内压力为3MPa,升温至40℃进行反应,反应结束后,取反应液分离、洗涤、提纯后得到用于阻燃ABS生产的氯化聚乙烯产品。
实施例2
一种用于阻燃ABS生产的氯化聚乙烯的制备方法,包括以下步骤:
S1、按照重量份数取聚乙烯150份、复合引发剂1.5份、邻苯二甲酸二丁酯10份、甲苯8份、聚乙烯醇2.5份、十二烷基硫醇1份和盐酸溶液2000份;
复合引发剂为重量之比为1:3的过氧化苯甲酰和过氧化二异丙苯的混合物。
S2、将盐酸溶液加入反应釜中,然后加入聚乙烯、邻苯二甲酸二丁酯和聚乙烯醇总重量40%的聚乙烯醇,密封反应釜,升温至50℃,抽真空并由反应釜的顶部通入氮气至釜内气压大于标准气压,然后由反应釜的底部缓慢(10min时间内完成氯气的通入)通入聚乙烯重量30%的氯气,快速搅拌(转速为180rpm)3min,静置40min;
S3、利用氮气置换反应釜内的气体,置换完成后打开反应釜,将甲苯、复合引发剂、十二烷基硫醇和剩余聚乙烯醇加入反应釜中,密封反应釜,升温至60℃,抽真空并由反应釜的顶部通入氮气至釜内气压大于标准气压,然后在慢速搅拌(转速为35rpm)下由反应釜的底部缓慢(15min时间内完成氯气的通入)通入聚乙烯重量75%的氯气,最后在快速搅拌(转速为180rpm)下由反应釜的底部快速(在2min时间内完成氯气的通入)通入聚乙烯重量45%的氯气进行氯化反应,制得氯化聚乙烯浆液;
S4、将氯化聚乙烯浆液依次进行脱酸、中和、离心和干燥,得到氯化聚乙烯基料;
S5、按照重量份数取氯化聚乙烯基料100份、过氧化苯甲酰1份、醋酸乙烯40份、氯化石蜡0.5份、轻质碳酸钙2.5份、邻苯二甲酸二丁酯2份和去离子水300份;
S6、将氯化聚乙烯基料、邻苯二甲酸二丁酯和去离子水加入反应釜,升温至30℃,快速搅拌(转速为200rpm)10min,然后加入醋酸乙烯,慢速搅拌(转速为30rpm)5min,最后加入过氧化苯甲酰和氯化石蜡,慢速搅拌(转速为30rpm)5min,封闭反应釜,通入惰性气体至釜内压力为1.5MPa,升温至50℃进行反应,反应结束后,取反应液分离、洗涤、提纯后得到用于阻燃ABS生产的氯化聚乙烯产品。
实施例3
一种用于阻燃ABS生产的氯化聚乙烯的制备方法,包括以下步骤:
S1、按照重量份数取聚乙烯120份、复合引发剂2份、邻苯二甲酸二丁酯6份、甲苯10份、聚乙烯醇2份、十二烷基硫醇1份和盐酸溶液1800份;
复合引发剂为重量之比为1:3的过氧化苯甲酰和过氧化二异丙苯的混合物。
S2、将盐酸溶液加入反应釜中,然后加入聚乙烯、邻苯二甲酸二丁酯和聚乙烯醇总重量40%的聚乙烯醇,密封反应釜,升温至55℃,抽真空并由反应釜的顶部通入氮气至釜内气压大于标准气压,然后由反应釜的底部缓慢(10min时间内完成氯气的通入)通入聚乙烯重量20%的氯气,快速搅拌(转速为200rpm)4min,静置35min;
S3、利用氮气置换反应釜内的气体,置换完成后打开反应釜,将甲苯、复合引发剂、十二烷基硫醇和剩余聚乙烯醇加入反应釜中,密封反应釜,升温至65℃,抽真空并由反应釜的顶部通入氮气至釜内气压大于标准气压,然后在慢速搅拌(转速为40rpm)下由反应釜的底部缓慢(15min时间内完成氯气的通入)通入聚乙烯重量70%的氯气,最后在快速搅拌(转速为200rpm)下由反应釜的底部快速(在2min时间内完成氯气的通入)通入聚乙烯重量50%的氯气进行氯化反应,制得氯化聚乙烯浆液;
S4、将氯化聚乙烯浆液依次进行脱酸、中和、离心和干燥,得到氯化聚乙烯基料;
S5、按照重量份数取氯化聚乙烯基料90份、过氧化苯甲酰1.5份、醋酸乙烯35份、氯化石蜡1份、轻质碳酸钙1份、邻苯二甲酸二丁酯5份和去离子水200份;
S6、将氯化聚乙烯基料、邻苯二甲酸二丁酯和去离子水加入反应釜,升温至30℃,快速搅拌(转速为200rpm)8min,然后加入醋酸乙烯,慢速搅拌(转速为30rpm)8min,最后加入过氧化苯甲酰和氯化石蜡,慢速搅拌(转速为30rpm)4min,封闭反应釜,通入惰性气体至釜内压力为2MPa,升温至45℃进行反应,反应结束后,取反应液分离、洗涤、提纯后得到用于阻燃ABS生产的氯化聚乙烯产品。
实施例4
一种用于阻燃ABS生产的氯化聚乙烯的制备方法,包括以下步骤:
S1、按照重量份数取聚乙烯120份、过氧化苯甲酰2份、邻苯二甲酸二丁酯6份、甲苯10份、聚乙烯醇2份、十二烷基硫醇1份和盐酸溶液1800份;
S2、将盐酸溶液加入反应釜中,然后加入聚乙烯、邻苯二甲酸二丁酯和聚乙烯醇总重量40%的聚乙烯醇,密封反应釜,升温至55℃,抽真空并由反应釜的顶部通入氮气至釜内气压大于标准气压,然后由反应釜的底部缓慢(10min时间内完成氯气的通入)通入聚乙烯重量20%的氯气,快速搅拌(转速为200rpm)4min,静置35min;
S3、利用氮气置换反应釜内的气体,置换完成后打开反应釜,将甲苯、过氧化苯甲酰、十二烷基硫醇和剩余聚乙烯醇加入反应釜中,密封反应釜,升温至65℃,抽真空并由反应釜的顶部通入氮气至釜内气压大于标准气压,然后在慢速搅拌(转速为40rpm)下由反应釜的底部缓慢通入(15min时间内完成氯气的通入)聚乙烯重量70%的氯气,最后在快速搅拌(转速为200rpm)下由反应釜的底部快速通入(在2min时间内完成氯气的通入)聚乙烯重量50%的氯气进行氯化反应,制得氯化聚乙烯浆液;
S4、将氯化聚乙烯浆液依次进行脱酸、中和、离心和干燥,得到氯化聚乙烯基料;
S5、按照重量份数取氯化聚乙烯基料90份、过氧化苯甲酰1.5份、醋酸乙烯35份、氯化石蜡1份、轻质碳酸钙1份、邻苯二甲酸二丁酯5份和去离子水200份;
S6、将氯化聚乙烯基料、邻苯二甲酸二丁酯和去离子水加入反应釜,升温至30℃,快速搅拌(转速为200rpm)8min,然后加入醋酸乙烯,慢速搅拌(转速为30rpm)8min,最后加入过氧化苯甲酰和氯化石蜡,慢速搅拌(转速为30rpm)4min,封闭反应釜,通入惰性气体至釜内压力为2MPa,升温至45℃进行反应,反应结束后,取反应液分离、洗涤、提纯后得到用于阻燃ABS生产的氯化聚乙烯产品。
实施例5
一种用于阻燃ABS生产的氯化聚乙烯的制备方法,包括以下步骤:
S1、按照重量份数取聚乙烯120份、复合引发剂2份、甲苯10份、聚乙烯醇2份、十二烷基硫醇1份和盐酸溶液1800份;
复合引发剂为重量之比为1:3的过氧化苯甲酰和过氧化二异丙苯的混合物。
S2、将盐酸溶液加入反应釜中,然后加入聚乙烯、甲苯、复合引发剂、十二烷基硫醇,密封反应釜,升温至65℃,抽真空并由反应釜的顶部通入氮气至釜内气压大于标准气压,然后在慢速搅拌(转速为40rpm)下由反应釜的底部缓慢通入(10min时间内完成氯气的通入)聚乙烯重量70%的氯气,最后在快速搅拌(转速为200rpm)下由反应釜的底部快速通入(在2min时间内完成氯气的通入)聚乙烯重量50%的氯气进行氯化反应,制得氯化聚乙烯浆液;
S3、将氯化聚乙烯浆液依次进行脱酸、中和、离心和干燥,得到氯化聚乙烯基料;
S4、按照重量份数取氯化聚乙烯基料90份、过氧化苯甲酰1.5份、醋酸乙烯35份、氯化石蜡1份、轻质碳酸钙1份、邻苯二甲酸二丁酯5份和去离子水200份;
S5、将氯化聚乙烯基料、邻苯二甲酸二丁酯和去离子水加入反应釜,升温至30℃,快速搅拌(转速为200rpm)8min,然后加入醋酸乙烯,慢速搅拌(转速为30rpm)8min,最后加入过氧化苯甲酰和氯化石蜡,慢速搅拌(转速为30rpm)4min,封闭反应釜,通入惰性气体至釜内压力为2MPa,升温至45℃进行反应,反应结束后,取反应液分离、洗涤、提纯后得到用于阻燃ABS生产的氯化聚乙烯产品。
实施例6
一种用于阻燃ABS生产的氯化聚乙烯的制备方法,包括以下步骤:
S1、按照重量份数取聚乙烯120份、复合引发剂2份、邻苯二甲酸二丁酯6份、甲苯10份、聚乙烯醇2份、十二烷基硫醇1份和盐酸溶液1800份;
复合引发剂为重量之比为1:3的过氧化苯甲酰和过氧化二异丙苯的混合物。
S2、将盐酸溶液加入反应釜中,然后加入聚乙烯、邻苯二甲酸二丁酯和聚乙烯醇总重量40%的聚乙烯醇,密封反应釜,升温至55℃,抽真空并由反应釜的顶部通入氮气至釜内气压大于标准气压,然后由反应釜的底部缓慢通入(10min时间内完成氯气的通入)聚乙烯重量20%的氯气,快速搅拌(转速为200rpm)4min,静置35min;
S3、利用氮气置换反应釜内的气体,置换完成后打开反应釜,将甲苯、复合引发剂、十二烷基硫醇和剩余聚乙烯醇加入反应釜中,密封反应釜,升温至65℃,通入聚乙烯重量120%的氯气进行氯化反应,制得氯化聚乙烯浆液;
S4、将氯化聚乙烯浆液依次进行脱酸、中和、离心和干燥,得到氯化聚乙烯基料;
S5、按照重量份数取氯化聚乙烯基料90份、过氧化苯甲酰1.5份、醋酸乙烯35份、氯化石蜡1份、轻质碳酸钙1份、邻苯二甲酸二丁酯5份和去离子水200份;
S6、将氯化聚乙烯基料、邻苯二甲酸二丁酯和去离子水加入反应釜,升温至30℃,快速搅拌(转速为200rpm)8min,然后加入醋酸乙烯,慢速搅拌(转速为30rpm)8min,最后加入过氧化苯甲酰和氯化石蜡,慢速搅拌(转速为30rpm)4min,封闭反应釜,通入惰性气体至釜内压力为2MPa,升温至45℃进行反应,反应结束后,取反应液分离、洗涤、提纯后得到用于阻燃ABS生产的氯化聚乙烯产品。
实施例7
一种用于阻燃ABS生产的氯化聚乙烯的制备方法,包括以下步骤:
S1、按照重量份数取聚乙烯120份、复合引发剂2份、邻苯二甲酸二丁酯6份、甲苯10份、聚乙烯醇2份、十二烷基硫醇1份和盐酸溶液1800份;
复合引发剂为重量之比为1:3的过氧化苯甲酰和过氧化二异丙苯的混合物。
S2、将盐酸溶液加入反应釜中,然后加入聚乙烯、邻苯二甲酸二丁酯和聚乙烯醇总重量40%的聚乙烯醇,密封反应釜,升温至55℃,抽真空并由反应釜的顶部通入氮气至釜内气压大于标准气压,然后由反应釜的底部缓慢通入(10min时间内完成氯气的通入)聚乙烯重量20%的氯气,快速搅拌(转速为200rpm)4min,静置35min;
S3、利用氮气置换反应釜内的气体,置换完成后打开反应釜,将甲苯、复合引发剂、十二烷基硫醇和剩余聚乙烯醇加入反应釜中,密封反应釜,升温至65℃,抽真空并由反应釜的顶部通入氮气至釜内气压大于标准气压,然后在慢速搅拌(转速为40rpm)下由反应釜的底部缓慢通入(15min时间内完成氯气的通入)聚乙烯重量70%的氯气,最后在快速搅拌(转速为200rpm)下由反应釜的底部快速通入(在2min时间内完成氯气的通入)聚乙烯重量50%的氯气进行氯化反应,制得氯化聚乙烯浆液;
S4、将氯化聚乙烯浆液依次进行脱酸、中和、离心和干燥,得到氯化聚乙烯基料;
S5、按照重量份数取氯化聚乙烯基料90份、过氧化苯甲酰1.5份、醋酸乙烯35份、轻质碳酸钙1份、邻苯二甲酸二丁酯5份和去离子水200份;
S6、将氯化聚乙烯基料、邻苯二甲酸二丁酯和去离子水加入反应釜,升温至30℃,快速搅拌(转速为200rpm)8min,然后加入醋酸乙烯,慢速搅拌(转速为30rpm)8min,最后加入过氧化苯甲酰,慢速搅拌(转速为30rpm)4min,封闭反应釜,通入惰性气体至釜内压力为2MPa,升温至45℃进行反应,反应结束后,取反应液分离、洗涤、提纯后得到用于阻燃ABS生产的氯化聚乙烯产品。
实施例8
一种用于阻燃ABS生产的氯化聚乙烯的制备方法,包括以下步骤:
S1、按照重量份数取聚乙烯120份、复合引发剂2份、邻苯二甲酸二丁酯6份、甲苯10份、聚乙烯醇2份、十二烷基硫醇1份和盐酸溶液1800份;
复合引发剂为重量之比为1:3的过氧化苯甲酰和过氧化二异丙苯的混合物。
S2、将盐酸溶液加入反应釜中,然后加入聚乙烯、邻苯二甲酸二丁酯和聚乙烯醇总重量40%的聚乙烯醇,密封反应釜,升温至55℃,抽真空并由反应釜的顶部通入氮气至釜内气压大于标准气压,然后由反应釜的底部缓慢(10min时间内完成氯气的通入)通入聚乙烯重量20%的氯气,快速搅拌(转速为150-200rpm)4min,静置35min;
S3、利用氮气置换反应釜内的气体,置换完成后打开反应釜,将甲苯、复合引发剂、十二烷基硫醇和剩余聚乙烯醇加入反应釜中,密封反应釜,升温至65℃,抽真空并由反应釜的顶部通入氮气至釜内气压大于标准气压,然后在慢速搅拌(转速为40rpm)下由反应釜的底部缓慢(15min时间内完成氯气的通入)通入聚乙烯重量70%的氯气,最后在快速搅拌(转速为200rpm)下由反应釜的底部快速(在2min时间内完成氯气的通入)通入聚乙烯重量50%的氯气进行氯化反应,制得氯化聚乙烯浆液;
S4、将氯化聚乙烯浆液依次进行脱酸、中和、离心和干燥,得到氯化聚乙烯基料;
为了验证上述实施例中制备的氯化聚乙烯作为原料制备得到ABS的性能,取上述实施例中制备得到的氯化聚乙烯按照下述方法制备得到ABS制品,另外取普通氯化聚乙烯产品按照下述方法制备得到对比产品。
原料:ABS100份、十溴二苯乙烷15份Sb2O34份、氯化聚乙烯7份。
制备过程:取上述原料在高速混合搅拌器上进行混合,然后在双螺杆挤出机上进行熔融共混,挤出机各段温度设定为180、190、200、200、200、190、190℃,螺杆转速110r/min,喂料速度是8~10r/min。挤出样条经水冷却后造粒,最终经过注射得到测试样品。
对不同实施例氯化聚乙烯制备得到的产品进行性能测试,结果如下表所示:
由上表数据可以看出:实施例1-3对应ABS产品的各项性能均较好。实施例4使用的氯化聚乙烯在制备过程中使用的单一引发剂,其各项性能略低于实施例1-3。实施例5没有利用邻苯二甲酸二丁酯进行前处理而直接进行氯化反应,其各项性能低于实施例1-3,并且也低于实施例4。实施例6在氯化反应之前未进行阶段通氯,而是直接通氯进行反应,其各项性能低于实施例1-4,与实施例5的性能不相上下。实施例7在对氯化聚乙烯基料进行后续处理(步骤S6)的时候,未加入氯化石蜡,其各项性能除了熔体指数较差外,其余性能与实施例1-3不相上下。实施例8未进行氯化聚乙烯基料进行后续处理(没有步骤S6)的改性,其各项性能是所有实施例中最差的,但是其性能要优于对比例的产品。
由可以证实以下结论:
一、本发明的制备方法在氯化反应前通过邻苯二甲酸二丁酯对聚乙烯进行溶胀处理,在进行溶胀时,氯气进入溶液中,在反应釜的压力环境下,通过快速搅拌使氯进入聚乙烯溶胀后的空间,然后再通过两个阶段通入氯气进行氯化反应,其中第一个阶段是在慢速搅拌的条件下缓慢通入氯气,这个阶段,在甲苯的进一步溶胀作用下,配合慢速搅拌缓慢通入氯气,使氯气进一步与进入聚乙烯的溶胀空间内,第二个阶段是在快速搅拌的条件下快速通入氯气,这个阶段能够防止氯气从聚乙烯的溶胀空间内溢出,并且利用氯化反应时各组分的分散,通过上述操作,能使氯化反应过程更加均匀,最终制备得到的氯化聚乙烯具有较好的综合性能。
二、本发明对氯化聚乙烯基料进行了处理,通过加入的氯化石蜡能够使得氯化聚乙烯作为ABS的生产原料时,即使添加量较大,也不会造成熔体流动速率降低,使得氯化聚乙烯在对ABS起到较好的阻燃和增韧优化时,不会影响其加工性能。
三、本发明在氯化聚乙烯基料的制备过程中使用了复合引发剂,能使引发剂匀速引发,在单位时间内有一定的转化率,在聚乙烯氯化时,尤其是第2-3阶段氯化反应并不因为反应温度的提高、反应釜内氯气分压的下降造成氯气传质速度降低而减慢,这就使第3阶段后期氯化反应仍保持一定的“后劲”,氯化反应过程的温度易于控制,产品质量能得到保证。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。
Claims (7)
1.一种氯化聚乙烯的用途,其特征在于:用于阻燃ABS的生产,氯化聚乙烯的制备方法包括以下步骤:
S1、按照重量份数取聚乙烯100-150份、复合引发剂1.5-3份、邻苯二甲酸二丁酯5-10份、甲苯8-15份、聚乙烯醇1.5-2.5份、十二烷基硫醇1-2份和盐酸溶液1500-2000份;
S2、将盐酸溶液加入反应釜中,然后加入聚乙烯、邻苯二甲酸二丁酯和聚乙烯醇总重量30-40%的聚乙烯醇,密封反应釜,升温至50-60℃,抽真空并由反应釜的顶部通入氮气至釜内气压大于标准气压,然后由反应釜的底部缓慢通入聚乙烯重量15-30%的氯气,快速搅拌3-5min,静置30-40min,所述快速搅拌时的转速为150-200rpm;
S3、利用氮气置换反应釜内的气体,置换完成后打开反应釜,将甲苯、复合引发剂、十二烷基硫醇和剩余聚乙烯醇加入反应釜中,密封反应釜,升温至60-65℃,抽真空并由反应釜的顶部通入氮气至釜内气压大于标准气压,然后在慢速搅拌下由反应釜的底部缓慢通入聚乙烯重量60-75%的氯气,最后在快速搅拌下由反应釜的底部快速通入聚乙烯重量45-55%的氯气进行氯化反应,制得氯化聚乙烯浆液,所述快速搅拌时的转速为150-200rpm,慢速搅拌时的转速为30-40rpm;
所述缓慢通入要求在10-15min时间内完成氯气的通入,快速通入要求在2-3min时间内完成氯气的通入;
所述复合引发剂为重量之比为1:3的过氧化苯甲酰和过氧化二异丙苯的混合物;
S4、将氯化聚乙烯浆液依次进行脱酸、中和、离心和干燥,得到氯化聚乙烯基料;
S5、按照重量份数取氯化聚乙烯基料80-100份、过氧化苯甲酰1-2份、醋酸乙烯30-40份、氯化石蜡0.5-1.5份、轻质碳酸钙1-2.5份、邻苯二甲酸二丁酯2-6份和去离子水150-300份;
S6、将氯化聚乙烯基料、邻苯二甲酸二丁酯和去离子水加入反应釜,升温至30-35℃,快速搅拌5-10min,然后加入醋酸乙烯,慢速搅拌5-10min,最后加入过氧化苯甲酰和氯化石蜡,慢速搅拌3-5min,封闭反应釜,通入惰性气体至釜内压力为1.5-3MPa,升温至40-50℃进行反应,反应结束后,取反应液分离、洗涤、提纯后得到用于阻燃ABS生产的氯化聚乙烯产品,所述快速搅拌时的转速为180-220rpm,慢速搅拌时的转速为25-30rpm。
2.如权利要求1所述氯化聚乙烯的用途,其特征在于:所述步骤S2中加入的聚乙烯醇为聚乙烯醇总量的40%。
3.如权利要求1所述氯化聚乙烯的用途,其特征在于:所述步骤S2和S3中通入加入氮气至釜内气压达到1-1.5MPa。
4.如权利要求1所述氯化聚乙烯的用途,其特征在于:所述步骤S2中的快速搅拌时的转速为180rpm。
5.如权利要求1所述氯化聚乙烯的用途,其特征在于:所述步骤S3中的慢速搅拌时的转速为40rpm。
6.如权利要求1所述氯化聚乙烯的用途,其特征在于:所述步骤S6中的快速搅拌时的转速为200rpm,慢速搅拌时的转速为30rpm。
7.如权利要求1所述氯化聚乙烯的用途,其特征在于:所述步骤S6中通入的惰性气体为氮气或氦气。
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