CN1394885A - 水相悬浮法制造氯化聚丙烯的工业化生产方法及产品 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高分子化工领域。是一种用水相悬浮法制造氯化聚丙烯的工业化生产方法及产品。其特征是包括对投放到同一反应釜，含有乳化促进剂、分散隔离剂、激活引发剂的水溶液中呈悬浮状态的等规或无规聚丙烯，通入氯气进行氯化反应的工业化生产过程，及经注塑造粒后制得含氯量为15－70％的氯化聚丙烯成品。该方法完全摆脱在试管、烧瓶等实验中尚可进行，但在规模化生产中难以实现的现象。具有反应时间短，便于操作，对环境无污染，成本较低的特性。是一种用于阻燃剂、防腐涂料、氯化橡胶代用品、油墨、粘合剂以及吹制薄膜添加剂等行业的原料。

Description

水相悬浮法制造氯化聚丙烯 的工业化生产方法及产品

技术领域：本发明涉及高分子化工领域，是一种在水相悬浮状态下制造氯化聚丙烯的工业化生产方法，以及用该方法制得的氯化聚丙烯成品。

背景技术：氯化聚丙烯(CPP)，是聚丙烯进行氯化反应后生成的高分子聚合物，主要用作阻燃剂、防腐涂料、氯化橡胶代用品和油墨、粘合剂以及吹制薄膜添加剂等。其氯化方法公知的有固相氯化法、溶剂氯化法和水相悬浮氯化法。由于固相氯化是将氯气直接通入聚丙烯粉末，其聚丙烯与氯分子间的相互接触的比表面积有限，这在试管、烧瓶等小型实验中尚可进行，但在大规模生产中难以实现，因此，工业上一般都不予采用。通常工业上都以溶剂法进行氯化，但因生产成本高，并且一些如四氯化碳等溶剂对人身有危害和污染环境，所以也将逐步被淘汰。至目前，日本以及国内个别企业虽也在进行用水相悬浮法制造包括氯化聚丙烯在内的氯化聚烯烃的探索，但据查尚停留在小型实验阶段，未见有大规模工业化生产的报道。

发明内容：一种水相悬浮法制造氯化聚丙烯的工业化生产方法及产品。是使聚丙烯原料处在水相悬浮状态下，通入氯气进行氯化反应，制造性能优良的氯化聚丙烯的工业化生产方法。其特征是该生产方法以等规或无规聚丙烯为原料，投入到同一反应釜含有乳化促进剂、分散隔离剂、激活引发剂的水溶液中，在搅拌作用下，使聚丙烯粉末呈悬浮状态。经过加热升温、保温、再降温的过程，然后通入氯气进行氯化反应，最终达到含氯量15-70％的氯化聚丙烯。所用原料聚丙烯为等规或无规聚丙烯，其分子量在2000-20000，破碎过筛后粒径在40-120目之间。加入反应釜的水为聚丙烯重量为10-30倍净水。所称的净水通常是指过滤后洁净的工业用水、去离子水、蒸馏水。加入的乳化促进剂为原料聚丙烯重量的0.5-2％，为的是使聚丙烯粒子被表面活性剂包围而使乳化状态更好。为防止聚丙烯粉末粘连、结块，因此得加入分散隔离剂，将聚丙烯微粒互相隔离，使氯气与微粒的接触比表面积相对增大，有利于氯化反应，分散隔离剂为原料聚丙烯重量的0.5-2％。激活引发剂用量为聚丙烯重量的0.5-2％，它可加快氯化反应的速度。加入的乳化促进剂为非离子表面活性剂，如聚氧乙烯烷基酚、聚氧乙烯脂肪醇、聚氧乙烯壬基酚醚、吐温60、平平加20、蓖麻油-聚氧乙烯醚等物质，分散隔离剂如乙烯类单体共聚物、马来酸酐-苯乙烯共聚物、烷基苯磺酸钠、聚甲基丙烯酸钠、聚丙烯酸钠、乙醇酸脂等，激活引发剂可在过氧化物、偶氮基化合物中选用。

本发明的氯化反应过程是这样进行的：将带有搅拌的密闭搪玻璃反应釜中投入的原料及助剂水溶液加热至60-140℃，然后保温0.5-2小时，再降温至60-110℃时通入氯气，在最高温度不超过120℃时通氯结束。然后先保温0.5-2小时，再用洁净空气赶走釜内残余氯气，降温到70-80℃。然后经水洗脱酸、中和、脱水、注塑造粒、干燥后即得所述的氯化聚丙烯成品。通入的氯气总量为聚丙烯重量的0.6-6倍，由计量监测控制。

本发明所述的氯化聚丙烯，是由升温、保温、再降温、通入氯气、氯化反应结束再保温、降温，在同一反应釜中完成氯化反应的全过程。其制得的氯化聚丙烯含氯量在15-70％之间，可按产品牌号适时控制。且能在甲苯、二甲苯等有机溶剂中充分溶解，溶解呈澄清透明，无悬浮物和沉淀物。

本发明的反应过程是在同一个反应釜的水相悬浮状态下完成，对周围环境不造成污染。而且反应时间短、便于操作、适应规模生产、成本较低，能带来可观的经济效益。

具体实施方式：以下通过实施例对本发明作进一步说明。所述的实施例是在规模化试生产中的实际操作的例子，因此极容易被本领域中的技术人员掌握和验证。若在本发明基础上作出某些变化，其实质并不超出本发明包括的范围。很显然，下列实施例仅对本发明作出说明，而并非对本发明作出限制。

实施例：

向2000升带搅拌的搪玻璃反映釜中加入净水1500kg，粉碎过筛后达到40-120目的等规或无规聚丙烯150kg，添加乳化促进剂3000g，分散隔离剂6000g，激活引发剂3000g，在搅拌下逐渐升温，加热到90℃时，保温1小时，再降温至70℃时通入氯气。氯气的总通入量为160kg。当反应温度接近100℃时将氯气全部通完。反应结束后，先保温1.5小时，再用洁净空气赶走釜内残余氯气，降温到80℃，将物料进行水洗脱酸、中和、脱水、注塑造粒、干燥后即得含氯量为29％的氯化聚丙烯成品。

Claims (9)

1、一种水相悬浮法制造氯化聚丙烯的工业化生产方法及产品，是使聚丙烯处在水相悬浮状态下，通入氯气进行氯化反应制造氯化聚丙烯，其特征是该生产方法以等规或无规的聚丙烯为原料，投入到同一反应釜含有乳化促进剂、分散隔离剂和激活引发剂的水溶液中，在搅拌作用下，使聚丙烯粉末呈悬浮状态，经过升温、保温、再降温至一定温度时通入一定量的氯气完成氯化反应，再经水洗脱酸、中和、脱水、注塑造粒、干燥后即制得含氯量为15-70％的氯化聚丙烯成品。

2、根据权利要求1所述的水相悬浮法制造氯化聚丙烯的工业化生产方法，其特征是该生产方法所用原料聚丙烯为等规或无规聚丙烯，其分子量在2000-20000之间，破碎过筛后粉末的粒度在40-120目之间。

3、根据权利要求1所述的水相悬浮法制造氯化聚丙烯的工业化生产方法，其特征是该生产方法加入反应釜的水为聚丙烯重量的20-30倍的净水，所称的净水通常是指过滤后洁净的工业用水、去离子水、蒸馏水。

4、根据权利要求1所述的水相悬浮法制造氯化聚丙烯的工业化生产方法，其特征是该生产方法加入的乳化促进剂为原料聚丙烯重量的0.5-2％；分散隔离剂为1-4％；激活引发剂为0.5-2％。

5、根据权利要求4所述的水相悬浮法制造氯化聚丙烯的工业化生产方法，其特征是该生产方法加入的乳化促进剂为非离子表面活性剂，如聚氧乙烯烷基酚，吐温60、平平加20、蓖麻油-聚氧乙烯醚、聚氧乙烯脂肪醇等物质，分散隔离剂如乙烯类单体共聚物、马来酸酐-苯乙烯共聚物、烷基苯磺酸钠、聚甲基丙烯酸钠、聚丙烯酸钠、乙醇硫酸脂等，激活反应引发剂可在过氧化物、偶氮基化合物中选用。

6、根据权利要求1所述的水相悬浮法制造氯化聚丙烯的工业化生产方法，其特征是该生产方法是向带有搅拌的密闭的搪玻璃反应釜中投入上述原料及助剂后，先逐渐加热升温至80-140℃，保温0.5-2小时后降温到60--110℃，再通入氯气进行氯化反应。

7、根据权利要求1所述的水相悬浮法制造氯化聚丙烯的工业化生产方法，其特征是该生产方法通氯结束后，先保温0.5-2小时，然后用洁净空气赶走釜内残余氯气，降温到70-80℃。

8、根据权利要求1所述的水相悬浮法制造氯化聚丙烯的工业化生产方法，其特征是该生产方法通入的氯气总量为聚丙烯重量的0.6-6倍，由计量监测控制。

9、根据权利要求1所述的水相悬浮法制造氯化聚丙烯的工业化生产方法及产品，其特征是该生产方法由升温、保温、再降温、通入氯气、氯化反应结束后再保温、降温，在同一反应釜中连续进行的工艺过程，然后再进行水洗脱酸、中和、脱水、注塑造粒、干燥等过程，即能制得含氯量在15-70％的氯化聚丙烯成品。