CN1458173A

CN1458173A - 高流动性氯化聚乙烯树脂制备方法

Info

Publication number: CN1458173A
Application number: CN 03137941
Authority: CN
Inventors: 白杰
Original assignee: KELI CHEMICAL CO Ltd HANGZHOU
Current assignee: KELI CHEMICAL CO Ltd HANGZHOU
Priority date: 2003-05-30
Filing date: 2003-05-30
Publication date: 2003-11-26

Abstract

一种高流动性氯化聚乙烯树脂制备方法，它是向氯化反应器内依次加入经计量的水、高密度聚乙烯以及分散剂、表面活性剂、过氧化物引发剂等，在搅拌状态下使高密度聚乙烯悬浮在水中，在加热后，按重量通入氯气进行氯化反应，过程中控制温度65－125℃、压力≤0.6MPa，反应时间3－5小时，然后用过滤方法将介质与氯化产物分离，并在搅拌下加水反复洗涤，然后加入碱进行中和，最后经离心、干燥得氯含量为30－44％的成品，本发明采用水相浮法制备氯化聚乙烯，与气相法相比具有产品性能稳定、可靠的优点，又避免了溶剂法因使用卤素类有机溶剂带来的对大气臭氧层的破坏。

Description

高流动性氯化聚乙烯树脂制备方法

技术领域

本发明涉及的是一种高流动性低结晶氯化聚乙烯树脂的制备方法，具体说是一种较低分子量、低残留结晶态氯化聚乙烯的水相悬浮制备方法。

背景技术

氯化聚乙烯是一种综合物理性能优良的高分子合成材料，主要用作PVC抗冲击改性剂或阻燃类特种合成橡胶。氯化聚乙烯的工业制造方法有水相悬浮法、气相法、溶剂法等，国内外已有众多企业采用上述方法生产氯化聚乙烯。PVC抗冲改性剂和特种橡胶用氯化聚乙烯由于制品强度的要求，一般具有较高的分子量，其MI(180℃，10kg)＝0.5g/min。低分子量、高流动性氯化聚乙烯是与前者用途不同的另一类产品，它是用作阻燃ABS、PP、PS生产工具过程中的增溶剂。通过其分子结构中的非级性和极性链段的合理分布，使弱极性的ABS、PP、PS树脂与强级性的溴系阻燃剂、无级阻燃剂如三氧化二锑相互可溶，以提高制品的机械强度。目前国外的阻燃ABS生产大多采用美国杜邦。道弹性体公司生产的高流动性低结晶氯化聚乙烯，而国内尚无此类产品生产，现在行业中普遍使用的氯化聚乙烯均由美国进口或采用通用塑改型CPE代替，但通用型改型CPE存在加工流动性差，热稳定性差，CPE与ABS、PP的相溶性差等缺点，使用效果不佳。

发明内容

本发明的目的在于克服上述存在的不足，而提供一种制备具有良好流动性和低残留结晶的氯化聚乙烯方法，它是按重量向1000份水中加入100---120重量份高密度聚乙烯以及1.5---2.5份分散剂、0.01---0.15份表面活性剂，0.2---0.3份过氧化物引发剂，搅拌状态下使高密度聚乙烯悬浮在水中，在上述混合料中加热不低于65℃后，按重量通入88---110份氯气进行氯化反应，过程中控制温度65---125℃、压力≤0.6Mpa，反应时间---5小时，然后用过滤方法将介质与氯化产物分离，并在搅拌下加水反复洗涤，然后加入氢氧化钠或碳酸钠进行中和，控制温度70---85℃，再用水洗去过量的碱，最后经离心、干燥得氯含量为30---44％的成品。

所述的高密度聚乙烯的熔融指数MI(190℃、5kg)＝15---25g/min，且制得的成品符合熔融指数MI(180℃、10kg)＝5---10g/min，熔融热(DSC法)≤10J/g，含氯量为32---36％。

本发明采用水相浮法制备氯化聚乙烯，与气相法相比具有产品性能稳定、可靠的优点，又避免了溶剂法因使用卤素类有机溶剂带来的对大气臭氧层的破坏。

具体实施方式

实施例1：向6300升反应釜内加入4500kg水、8kg分散剂、0.05kg表面活性剂、1.1kg过氧化物引发剂，搅拌状态下加入粉状高密度聚乙烯500kg，至粉料基本悬浮在水中后加热使物料温度达到65℃，密封反应器并通入氯气进行反应，总通氯量580kg；反应的温度为65---125℃，反应釜内的压力≤0.6Mpa，反应时间为3.5小时；反应时间结束后冷却，排除反应器上部的多余氯气，将物料输送至密闭搅拌容器中，用水反复洗涤，再加入氢氧化钠，使介质的PH值在10---11之间，温度75---85℃，3小时后加入水洗去过量氢氧化钠，然后离心脱水，热风干燥得成品，成品的氯含量为34.5％，熔融热2.4J/g，熔融指数MI(180℃，10kg)＝7.2g/min，挥发份0.2％。上述表面活性剂即为乳化剂，下同。

实施例2：向6300升反应釜内加入4200kg水、7kg分散剂、0.5kg表面活性剂、1kg过氧化物引发剂，搅拌状态下加入粉状高密度聚乙烯500kg，至粉料基本悬浮在水中后加热使物料温度达到70℃，密封反应器并通入氯气进行反应，总通氯量630kg；反应的温度为65---125℃，反应釜内的压力≤0.6Mpa，反应时间为3.2小时；反应时间结束后冷却，排除反应器上部的多余氯气，将物料输送至密闭搅拌容器中，用水反复洗涤，再加入碳酸钠，使介质的PH值在10---11之间，温度75---85℃，3小时后加入水洗去过量碱，然后离心脱水，热风干燥得成品，成品的氯含量为41.4％，熔融热1.6J/g，熔融指数MI(180℃，10kg)＝6.1g/min，挥发份0.24％。

实施例3：向25000升反应釜内加入18000kg水、30kg分散剂、1.2kg表面活性剂、4kg过氧化物引发剂，搅拌状态下加入粉状高密度聚乙烯2200kg，至粉料基本悬浮在水中后加热使物料温度达到70℃ ，密封反应器并通入氯气进行反应，总通氯量2550kg；反应的温度为65---125℃，反应釜内的压力≤0.55Mpa，反应时间为4小时；反应时间结束后冷却，排除反应器上部的多余氯气，将物料输送至密闭搅拌容器中，用水反复洗涤，再加入氢氧化钠，使介质的PH值在9---10之间，温度75---85℃ ，3.5小时后加入水洗去过量氢氧化钠，然后离心脱水，热风干燥得成品，成品的氯含量为35.1％，熔融热0.6J/g，熔融指数MI(180℃，10kg)＝7.6g/min，挥发份0.16％。

本发明选择一定分子量和分子量分布的高密度聚乙烯以保证产品具有优良的加工流动性和适中的机械强度，以满足与ABS、PP、PE并用的需要；为了防止低分子聚乙烯在氯化反应过程中粘结，需加入分散剂；为了使非极性高密度为小于0.956的聚乙烯能均匀悬浮在水中需加入表面活性剂；为了使氯化反应快速进行需加入引发剂，其选用的品种及使用量是决定氯化反应能否正常进行的重要因素。采用水洗加中和的方法除去副产的氯气，以保证氯化聚乙烯在200℃以上加工条件下保持化学稳定性。由于高流动性氯化聚乙烯的塑化温度60---70℃，在干燥过程中极易结块，选用带搅拌的闪蒸干燥器串联沸腾干燥器的方法，可以避免干燥过程结块。

Claims

1、一种高流动性氯化聚乙烯树脂制备方法，其特征在于按重量向1000份水中加入100---120重量份高密度聚乙烯以及1.5---2.5份分散剂、0.01---0.15份表面活性剂，0.2---0.3份过氧化物引发剂，搅拌状态下使高密度聚乙烯悬浮在水中，在上述混合料中加热不低于65℃后，按重量通入88---110份氯气进行氯化反应，过程中控制温度65---125℃、压力≤0.6Mpa，反应时间---5小时，然后用过滤方法将介质与氯化产物分离，并在搅拌下加水反复洗涤，然后加入氢氧化钠或碳酸钠进行中和，控制温度70---85℃，再用水洗去过量的碱，最后经离心、干燥得氯含量为30---44％的成品。

2、根据权利要求1所述的高流动性氯化聚乙烯树脂制备方法，其特征在于所述的高密度聚乙烯的熔融指数MI(190℃、5kg)＝15---25g/min，且制得的成品符合熔融指数MI(180℃、10kg)＝5---10g/min，熔融热(DSC法)≤10J/g，含氯量为32---36％。