專利名稱：氯化聚乙烯橡膠酸相法生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氯化聚乙烯橡膠生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氯化聚乙烯橡膠酸相法
生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)氯化聚乙烯橡膠的方法基本上都是水相法，溶劑法因生產(chǎn)成本高被淘汰，固相法產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)不到要求，實(shí)現(xiàn)不了工業(yè)化，因此水相法是主要的生產(chǎn)方法，水相懸浮法就是用一定量的分散劑將聚乙烯分散懸浮在純水中，在攪拌下加壓通入氯氣進(jìn)行氯化，當(dāng)達(dá)到所需要的氯含量后，進(jìn)行過濾脫酸、水洗、中和、干燥制的成品。但是現(xiàn)有的水相法生產(chǎn)工藝存在生產(chǎn)效率低、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、廢水的排放量大等弊端。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、節(jié)能減排的氯化聚乙烯橡膠酸相法生產(chǎn)工藝。本發(fā)明是在現(xiàn)有水相法生產(chǎn)氯化聚乙烯橡膠工藝的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，用一定濃度的鹽酸介質(zhì)代替水介質(zhì)進(jìn)行氯化反應(yīng)，技術(shù)方案如下工序包括氯化、過濾脫酸、水洗、中和、干燥，其特征在于，所述的氯化工序反應(yīng)物配比按重量份計(jì)為聚乙烯100，15-25%的鹽酸溶液800-1000，分散劑0. 9-1. 2，乳化劑0. 6-0. 9，引發(fā)劑0. 3-0. 6 ；氯化工序操作步驟為
(1)、在鹽酸溶液中加入分散劑、乳化劑、聚乙烯，然后攪拌乳化分散。(2)、升溫至50-80°C，加入引發(fā)劑后向反應(yīng)液中通氯氣進(jìn)行氯化反應(yīng)，反應(yīng)溫度不超過130°C、壓力控制在不高于0. 45MPa，優(yōu)選0. 4-0. 45 MPa,當(dāng)達(dá)到所需要的氯含量時(shí)終
止反應(yīng)。為了提高氯化反應(yīng)的效果，步驟(2)氯氣通入過程中最好控制在110-130°C的溫度范圍內(nèi)將50%總重量的氯氣通入反應(yīng)液中。所述的過濾脫酸工序采用適宜濃酸分離的履帶式過濾機(jī)和襯膠儲(chǔ)槽回收裝置，分離后的濃酸經(jīng)雜質(zhì)過濾后返回步驟(1)循環(huán)利用。當(dāng)總氯氣通入量按重量份計(jì)為120-133，總氯化時(shí)間為4_6小時(shí)，并控制 110-130°C的溫度范圍內(nèi)反應(yīng)時(shí)間為2-3小時(shí)，氯化反應(yīng)較完全，能夠制得產(chǎn)品質(zhì)量較好的氯化聚乙烯橡膠產(chǎn)品。當(dāng)然通氣量和反應(yīng)時(shí)間的控制是根據(jù)產(chǎn)品適用的場(chǎng)合來確定，當(dāng)需要含氯量較高的產(chǎn)品時(shí)，可以適當(dāng)增大通氣量和/或延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間，反之就減小通氣量和/ 或縮短反應(yīng)時(shí)間。分散劑、乳化劑、引發(fā)劑可以采用原有水相法的各種助劑，在此我們實(shí)驗(yàn)篩選出在該鹽酸介質(zhì)中起最佳作用的助劑為分散劑為聚甲基丙烯酸鈉；乳化劑為環(huán)氧乙烷與環(huán)氧丙烷共聚物；引發(fā)劑為過氧化苯甲酰。本發(fā)明通過用一定濃度的鹽酸介質(zhì)代替水介質(zhì)進(jìn)行氯化反應(yīng)，使氯化反應(yīng)的均勻
3性提高，從而改善產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量；通過控制通氣量及反應(yīng)時(shí)間等反應(yīng)參數(shù)，可以得到不同氯含量及其他性能參數(shù)的氯化聚乙烯產(chǎn)品，能夠適應(yīng)于不同場(chǎng)合的需要。同時(shí)酸的濃度提高后，酸液循環(huán)使用，母液中助劑循環(huán)利用，既減少了廢酸的排放，又減少了有機(jī)物的排放， 提高了效率，降低了成本，加強(qiáng)了環(huán)境保護(hù)。
具體實(shí)施例方式下面僅僅以熔體流動(dòng)速率為(g/10s)0.3_0.4的聚乙烯粉末為反應(yīng)原料，結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步進(jìn)行說明。實(shí)施例1
原料配比為聚乙烯粉末100kg，15%的鹽酸溶液1000 kg，聚甲基丙烯酸鈉0. mcg，環(huán)氧乙烷與環(huán)氧丙烷共聚物OJkg，過氧化苯甲酰0.3kg、氯氣133kg。具體操作步驟為
(1)、向進(jìn)口搪玻璃反應(yīng)釜中依次加入鹽酸溶液中加入聚甲基丙烯酸鈉、環(huán)氧乙烷與環(huán)氧丙烷共聚物、聚乙烯粉末，然后攪拌乳化分散1小時(shí)。(2)、升溫至50°C加入過氧化苯甲酰，然后向反應(yīng)液中通氯氣進(jìn)行氯化反應(yīng)，連續(xù)升溫至130°C停止反應(yīng)，控制反應(yīng)壓力0. 4-0. 45MPa。其中50_110°C溫度范圍內(nèi)通入氯氣量為66kg,時(shí)間為2-3h，110-130°C通入氯氣量為67kg,時(shí)間2-3小時(shí)。(3)、反應(yīng)液通過履帶式過濾機(jī)過濾脫酸，將濾渣進(jìn)行常規(guī)水洗、中和、干燥等工序處理制得成品，經(jīng)過多次試驗(yàn)其平均技術(shù)指標(biāo)為氯含量30%士 1，門尼粘度/ ML(1+4)125°C彡90，邵氏硬度彡60，拉伸強(qiáng)度MPa彡8，能夠適用于塑料制品和橡膠制品領(lǐng)域；而由水相法制備的同樣含氯量的產(chǎn)品，其平均指標(biāo)為氯含量為30士 1%，邵氏硬度 ^ 75，門尼粘度/ML(l+4) 125°C^ 130，拉伸強(qiáng)度彡6僅適用于塑料制品加工。過濾得到濃酸儲(chǔ)存在襯膠儲(chǔ)槽中，過濾掉雜質(zhì)后返回步驟(1)循環(huán)套用。實(shí)施例2
原料配比為聚乙烯粉末100kg，25%的鹽酸溶液800 kg，聚甲基丙烯酸鈉1.2 kg，環(huán)氧乙烷與環(huán)氧丙烷共聚物0. 9 kg，過氧化苯甲酰0.6 kg、氯氣120kg。具體操作步驟為
(1)、向進(jìn)口搪玻璃反應(yīng)釜中依次加入鹽酸溶液中加入聚甲基丙烯酸鈉、環(huán)氧乙烷與環(huán)氧丙烷共聚物、聚乙烯粉末，然后攪拌乳化分散1小時(shí)。(2)、升溫至50°C加入過氧化苯甲酰，然后向反應(yīng)液中通氯氣進(jìn)行氯化反應(yīng)，連續(xù)升溫至130°C停止反應(yīng)，控制反應(yīng)壓力0. 4-0. 45MPa。其中50_110°C溫度范圍內(nèi)通入氯氣量為60kg，時(shí)間為2-3h，110-130°C通入氯氣量為60kg，時(shí)間2-3小時(shí)。(3)、反應(yīng)液通過履帶式過濾機(jī)過濾脫酸，將濾渣進(jìn)行常規(guī)水洗、中和、干燥等工序處理制得成品，經(jīng)過多次試驗(yàn)其平均技術(shù)指標(biāo)為氯含量40 士 1%，門尼粘度/ ML(1+4) 1250C^ 110，邵氏硬度彡65，拉伸強(qiáng)度MPa彡8，能夠適用于塑料制品和橡膠制品領(lǐng)域；而由水相法制備的同樣含氯量的產(chǎn)品，其平均指標(biāo)為氯含量40士 1%，門尼粘度/ ML(1+4) 125°C彡125，邵氏硬度彡90，拉伸強(qiáng)度MPa彡6，僅適用于塑料制品加工。過濾得到濃酸儲(chǔ)存在襯膠儲(chǔ)槽中，過濾掉雜質(zhì)后返回步驟(1)循環(huán)套用。實(shí)施例3
原料配比為聚乙烯粉末100kg，20%的鹽酸溶液900kg，聚甲基丙烯酸鈉0. mcg，環(huán)氧乙烷與環(huán)氧丙烷共聚物OJkg，過氧化苯甲酰0. ^cg、氯氣12mcg。具體操作步驟為(1)、向進(jìn)口搪玻璃反應(yīng)釜中依次加入鹽酸溶液中加入聚甲基丙烯酸鈉、環(huán)氧乙烷與環(huán)氧丙烷共聚物、聚乙烯粉末，然后攪拌乳化分散1小時(shí)。(2)、升溫至80°C加入過氧化苯甲酰，然后向反應(yīng)液中通氯氣進(jìn)行氯化反應(yīng)，連續(xù)升溫至130°C停止反應(yīng)，控制反應(yīng)壓力0. 4-0. 45MPa。其中50_110°C溫度范圍內(nèi)通入氯氣量為63kg,時(shí)間為2-3h，110-130°C通入氯氣量為63kg,時(shí)間2-3小時(shí)。(3)、反應(yīng)液通過履帶式過濾機(jī)過濾脫酸，將濾渣進(jìn)行常規(guī)水洗、中和、干燥等工序處理制得成品，經(jīng)過多次試驗(yàn)其平均技術(shù)指標(biāo)為氯含量35 士 1%，門尼粘度/ ML(1+4) 125°C彡70，邵氏硬度彡55，拉伸強(qiáng)度MPa彡8，能夠適用于塑料制品和橡膠制品領(lǐng)域；而由水相法制備的同樣含氯量的產(chǎn)品，其平均指標(biāo)為氯含量35士 1%，門尼粘度/ ML(1+4)125°C彡110，邵氏硬度彡70，拉伸強(qiáng)度MPa彡6，僅適用于塑料制品加工。過濾得到濃酸儲(chǔ)存在襯膠儲(chǔ)槽中，過濾掉雜質(zhì)后返回步驟(1)循環(huán)套用。實(shí)施例4
原料配比為聚乙烯粉末100kg，25%的鹽酸溶液1000kg，聚甲基丙烯酸鈉0. mcg，環(huán)氧乙烷與環(huán)氧丙烷共聚物OJkg，過氧化苯甲酰0. meg、氯氣120kg。具體操作步驟為
(1)、向進(jìn)口搪玻璃反應(yīng)釜中依次加入鹽酸溶液中加入聚甲基丙烯酸鈉、環(huán)氧乙烷與環(huán)氧丙烷共聚物、聚乙烯粉末，然后攪拌乳化分散1小時(shí)。(2)、升溫至65°C加入過氧化苯甲酰，然后向反應(yīng)液中通氯氣進(jìn)行氯化反應(yīng)，連續(xù)升溫至120°C停止反應(yīng)，控制反應(yīng)壓力0. 4-0. 45MPa。其中50_110°C溫度范圍內(nèi)通入氯氣量為60kg,時(shí)間為2h，110-120°C通入氯氣量為60kg,時(shí)間3小時(shí)。(3)、反應(yīng)液通過履帶式過濾機(jī)過濾脫酸，將濾渣進(jìn)行常規(guī)水洗、中和、干燥等工序處理制得成品，經(jīng)過多次試驗(yàn)其平均技術(shù)指標(biāo)為氯含量35 士 1%，門尼粘度/ ML(1+4) 1250C ^ 70，邵氏硬度彡55，拉伸強(qiáng)度MPa彡8，能夠適用于塑料制品和橡膠制品領(lǐng)域；而由水相法制備的同樣含氯量的產(chǎn)品，其平均指標(biāo)為氯含量35士 1%，門尼粘度/ ML (1+4) 1250C ( 110，邵氏硬度彡70，拉伸強(qiáng)度MPa彡6，僅適用于塑料制品加工。過濾得到濃酸儲(chǔ)存在襯膠儲(chǔ)槽中，過濾掉雜質(zhì)后返回步驟(1)循環(huán)套用。實(shí)施例1-4僅僅是本發(fā)明的典型實(shí)施例，在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員完全能夠?qū)⑸鲜龈鱾€(gè)技術(shù)特征重新組合成其他的技術(shù)方案，均能夠達(dá)到本發(fā)明的技術(shù)效果，但均與本發(fā)明解決同樣地技術(shù)問題，均落入本方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種氯化聚乙烯橡膠酸相法生產(chǎn)工藝，工序包括氯化、過濾脫酸、水洗、中和、干燥， 其特征在于所述的氯化工序反應(yīng)物配比按重量份計(jì)為聚乙烯100，15-25%的鹽酸溶液 800-1000,分散劑0. 9-1.2，乳化劑0. 6-0. 9，引發(fā)劑0. 3-0. 6 ；氯化工序操作步驟為(1)、向鹽酸溶液中加入分散劑、乳化劑、聚乙烯，然后攪拌乳化分散；(2)、升溫至50-80°C，加入引發(fā)劑后向反應(yīng)液中通氯氣進(jìn)行氯化反應(yīng)，反應(yīng)溫度不超過 130°C、壓力控制不高于0. 45MPa,當(dāng)達(dá)到所需要的氯含量時(shí)終止反應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氯化聚乙烯橡膠酸相法生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的步驟 (2)中，氯氣通入過程中控制110-130°C的溫度范圍內(nèi)將50%總重量的氯氣通入反應(yīng)液中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氯化聚乙烯橡膠酸相法生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的過濾脫酸工序采用履帶式過濾機(jī)和襯膠儲(chǔ)槽回收裝置，分離后的濃酸經(jīng)雜質(zhì)過濾后返回步驟 (1)循環(huán)利用。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氯化聚乙烯橡膠酸相法生產(chǎn)工藝，其特征在于所述氯化壓力控制在0. 40-0. 45 MPa ；所述總氯氣通入量按重量份計(jì)為120-133，總氯化時(shí)間為4_6小時(shí)，其中110-130°C的溫度范圍內(nèi)反應(yīng)時(shí)間為2-3小時(shí)。
5.根據(jù)1-4任一權(quán)利要求所述的氯化聚乙烯橡膠酸相法生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的的分散劑為聚甲基丙烯酸鈉；所述的乳化劑為環(huán)氧乙烷與環(huán)氧丙烷共聚物；所述的引發(fā)劑為過氧化苯甲酰。
全文摘要
本發(fā)明涉及氯化聚乙烯橡膠生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氯化聚乙烯橡膠酸相法生產(chǎn)工藝。工序包括氯化、過濾脫酸、水洗、中和、干燥，其中氯化工序反應(yīng)物配比按重量份計(jì)為聚乙烯100，15-25%的鹽酸溶液800-1000，分散劑0.9-1.2，乳化劑0.6-0.9，引發(fā)劑0.3-0.6；操作步驟為(1)在質(zhì)量濃度為15-25%的鹽酸溶液中加入分散劑、乳化劑、聚乙烯，然后攪拌乳化分散。(2)升溫至50-80℃，加入引發(fā)劑后向反應(yīng)液中通氯氣進(jìn)行氯化反應(yīng)，反應(yīng)溫度不超過130℃、壓力控制在0.40-0.45MPa，當(dāng)達(dá)到所需要的氯含量時(shí)終止反應(yīng)。本發(fā)明具有工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、節(jié)能減排的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C08F8/22GK102532360SQ201110443820
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月27日
發(fā)明者劉旭思, 周洋, 紀(jì)成亮 申請(qǐng)人:東營(yíng)旭業(yè)化工有限公司