專利名稱：氯化聚乙烯橡膠酸相法生產工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及氯化聚乙烯橡膠生產技術領域，具體涉及一種氯化聚乙烯橡膠酸相法
生產工藝。
背景技術：
目前國內生產氯化聚乙烯橡膠的方法基本上都是水相法，溶劑法因生產成本高被淘汰，固相法產品質量達不到要求，實現不了工業化，因此水相法是主要的生產方法，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行氯化，當達到所需要的氯含量后，進行過濾脫酸、水洗、中和、干燥制的成品。但是現有的水相法生產工藝存在生產效率低、產品質量不穩定、廢水的排放量大等弊端。
發明內容
本發明的目的就是針對現有技術存在的缺陷，提供一種工藝簡單、生產效率高、產品質量穩定、節能減排的氯化聚乙烯橡膠酸相法生產工藝。本發明是在現有水相法生產氯化聚乙烯橡膠工藝的基礎上進行改進，用一定濃度的鹽酸介質代替水介質進行氯化反應，技術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物配比按重量份計為聚乙烯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，加入引發劑后向反應液中通氯氣進行氯化反應，反應溫度不超過130°C、壓力控制在不高于0. 45MPa，優選0. 4-0. 45 MPa,當達到所需要的氯含量時終
止反應。為了提高氯化反應的效果，步驟(2)氯氣通入過程中最好控制在110-130°C的溫度范圍內將50%總重量的氯氣通入反應液中。所述的過濾脫酸工序采用適宜濃酸分離的履帶式過濾機和襯膠儲槽回收裝置，分離后的濃酸經雜質過濾后返回步驟(1)循環利用。當總氯氣通入量按重量份計為120-133，總氯化時間為4_6小時，并控制 110-130°C的溫度范圍內反應時間為2-3小時，氯化反應較完全，能夠制得產品質量較好的氯化聚乙烯橡膠產品。當然通氣量和反應時間的控制是根據產品適用的場合來確定，當需要含氯量較高的產品時，可以適當增大通氣量和/或延長反應時間，反之就減小通氣量和/ 或縮短反應時間。分散劑、乳化劑、引發劑可以采用原有水相法的各種助劑，在此我們實驗篩選出在該鹽酸介質中起最佳作用的助劑為分散劑為聚甲基丙烯酸鈉；乳化劑為環氧乙烷與環氧丙烷共聚物；引發劑為過氧化苯甲酰。本發明通過用一定濃度的鹽酸介質代替水介質進行氯化反應，使氯化反應的均勻
3性提高，從而改善產品的內在質量；通過控制通氣量及反應時間等反應參數，可以得到不同氯含量及其他性能參數的氯化聚乙烯產品，能夠適應于不同場合的需要。同時酸的濃度提高后，酸液循環使用，母液中助劑循環利用，既減少了廢酸的排放，又減少了有機物的排放， 提高了效率，降低了成本，加強了環境保護。
具體實施例方式下面僅僅以熔體流動速率為(g/10s)0.3_0.4的聚乙烯粉末為反應原料，結合具體實施例對本發明進一步進行說明。實施例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，環氧乙烷與環氧丙烷共聚物OJkg，過氧化苯甲酰0.3kg、氯氣133kg。具體操作步驟為
(1)、向進口搪玻璃反應釜中依次加入鹽酸溶液中加入聚甲基丙烯酸鈉、環氧乙烷與環氧丙烷共聚物、聚乙烯粉末，然后攪拌乳化分散1小時。(2)、升溫至50°C加入過氧化苯甲酰，然后向反應液中通氯氣進行氯化反應，連續升溫至130°C停止反應，控制反應壓力0. 4-0. 45MPa。其中50_110°C溫度范圍內通入氯氣量為66kg,時間為2-3h，110-130°C通入氯氣量為67kg,時間2-3小時。(3)、反應液通過履帶式過濾機過濾脫酸，將濾渣進行常規水洗、中和、干燥等工序處理制得成品，經過多次試驗其平均技術指標為氯含量30%士 1，門尼粘度/ ML(1+4)125°C彡90，邵氏硬度彡60，拉伸強度MPa彡8，能夠適用于塑料制品和橡膠制品領域；而由水相法制備的同樣含氯量的產品，其平均指標為氯含量為30士 1%，邵氏硬度 ^ 75，門尼粘度/ML(l+4) 125°C^ 130，拉伸強度彡6僅適用于塑料制品加工。過濾得到濃酸儲存在襯膠儲槽中，過濾掉雜質后返回步驟(1)循環套用。實施例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，環氧乙烷與環氧丙烷共聚物0. 9 kg，過氧化苯甲酰0.6 kg、氯氣120kg。具體操作步驟為
(1)、向進口搪玻璃反應釜中依次加入鹽酸溶液中加入聚甲基丙烯酸鈉、環氧乙烷與環氧丙烷共聚物、聚乙烯粉末，然后攪拌乳化分散1小時。(2)、升溫至50°C加入過氧化苯甲酰，然后向反應液中通氯氣進行氯化反應，連續升溫至130°C停止反應，控制反應壓力0. 4-0. 45MPa。其中50_110°C溫度范圍內通入氯氣量為60kg，時間為2-3h，110-130°C通入氯氣量為60kg，時間2-3小時。(3)、反應液通過履帶式過濾機過濾脫酸，將濾渣進行常規水洗、中和、干燥等工序處理制得成品，經過多次試驗其平均技術指標為氯含量40 士 1%，門尼粘度/ ML(1+4) 1250C^ 110，邵氏硬度彡65，拉伸強度MPa彡8，能夠適用于塑料制品和橡膠制品領域；而由水相法制備的同樣含氯量的產品，其平均指標為氯含量40士 1%，門尼粘度/ ML(1+4) 125°C彡125，邵氏硬度彡90，拉伸強度MPa彡6，僅適用于塑料制品加工。過濾得到濃酸儲存在襯膠儲槽中，過濾掉雜質后返回步驟(1)循環套用。實施例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，環氧乙烷與環氧丙烷共聚物OJkg，過氧化苯甲酰0. ^cg、氯氣12mcg。具體操作步驟為(1)、向進口搪玻璃反應釜中依次加入鹽酸溶液中加入聚甲基丙烯酸鈉、環氧乙烷與環氧丙烷共聚物、聚乙烯粉末，然后攪拌乳化分散1小時。(2)、升溫至80°C加入過氧化苯甲酰，然后向反應液中通氯氣進行氯化反應，連續升溫至130°C停止反應，控制反應壓力0. 4-0. 45MPa。其中50_110°C溫度范圍內通入氯氣量為63kg,時間為2-3h，110-130°C通入氯氣量為63kg,時間2-3小時。(3)、反應液通過履帶式過濾機過濾脫酸，將濾渣進行常規水洗、中和、干燥等工序處理制得成品，經過多次試驗其平均技術指標為氯含量35 士 1%，門尼粘度/ ML(1+4) 125°C彡70，邵氏硬度彡55，拉伸強度MPa彡8，能夠適用于塑料制品和橡膠制品領域；而由水相法制備的同樣含氯量的產品，其平均指標為氯含量35士 1%，門尼粘度/ ML(1+4)125°C彡110，邵氏硬度彡70，拉伸強度MPa彡6，僅適用于塑料制品加工。過濾得到濃酸儲存在襯膠儲槽中，過濾掉雜質后返回步驟(1)循環套用。實施例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，環氧乙烷與環氧丙烷共聚物OJkg，過氧化苯甲酰0. meg、氯氣120kg。具體操作步驟為
(1)、向進口搪玻璃反應釜中依次加入鹽酸溶液中加入聚甲基丙烯酸鈉、環氧乙烷與環氧丙烷共聚物、聚乙烯粉末，然后攪拌乳化分散1小時。(2)、升溫至65°C加入過氧化苯甲酰，然后向反應液中通氯氣進行氯化反應，連續升溫至120°C停止反應，控制反應壓力0. 4-0. 45MPa。其中50_110°C溫度范圍內通入氯氣量為60kg,時間為2h，110-120°C通入氯氣量為60kg,時間3小時。(3)、反應液通過履帶式過濾機過濾脫酸，將濾渣進行常規水洗、中和、干燥等工序處理制得成品，經過多次試驗其平均技術指標為氯含量35 士 1%，門尼粘度/ ML(1+4) 1250C ^ 70，邵氏硬度彡55，拉伸強度MPa彡8，能夠適用于塑料制品和橡膠制品領域；而由水相法制備的同樣含氯量的產品，其平均指標為氯含量35士 1%，門尼粘度/ ML (1+4) 1250C ( 110，邵氏硬度彡70，拉伸強度MPa彡6，僅適用于塑料制品加工。過濾得到濃酸儲存在襯膠儲槽中，過濾掉雜質后返回步驟(1)循環套用。實施例1-4僅僅是本發明的典型實施例，在本發明的保護范圍之內，本領域技術人員完全能夠將上述各個技術特征重新組合成其他的技術方案，均能夠達到本發明的技術效果，但均與本發明解決同樣地技術問題，均落入本方案的保護范圍之內。
權利要求
1.一種氯化聚乙烯橡膠酸相法生產工藝，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物配比按重量份計為聚乙烯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，加入引發劑后向反應液中通氯氣進行氯化反應，反應溫度不超過 130°C、壓力控制不高于0. 45MPa,當達到所需要的氯含量時終止反應。
2.根據權利要求1所述的氯化聚乙烯橡膠酸相法生產工藝，其特征在于所述的步驟 (2)中，氯氣通入過程中控制110-130°C的溫度范圍內將50%總重量的氯氣通入反應液中。
3.根據權利要求1所述的氯化聚乙烯橡膠酸相法生產工藝，其特征在于所述的過濾脫酸工序采用履帶式過濾機和襯膠儲槽回收裝置，分離后的濃酸經雜質過濾后返回步驟 (1)循環利用。
4.根據權利要求2所述的氯化聚乙烯橡膠酸相法生產工藝，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為120-133，總氯化時間為4_6小時，其中110-130°C的溫度范圍內反應時間為2-3小時。
5.根據1-4任一權利要求所述的氯化聚乙烯橡膠酸相法生產工藝，其特征在于所述的的分散劑為聚甲基丙烯酸鈉；所述的乳化劑為環氧乙烷與環氧丙烷共聚物；所述的引發劑為過氧化苯甲酰。
全文摘要
本發明涉及氯化聚乙烯橡膠生產技術領域，具體涉及一種氯化聚乙烯橡膠酸相法生產工藝。工序包括氯化、過濾脫酸、水洗、中和、干燥，其中氯化工序反應物配比按重量份計為聚乙烯100，15-25%的鹽酸溶液800-1000，分散劑0.9-1.2，乳化劑0.6-0.9，引發劑0.3-0.6；操作步驟為(1)在質量濃度為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℃，加入引發劑后向反應液中通氯氣進行氯化反應，反應溫度不超過130℃、壓力控制在0.40-0.45MPa，當達到所需要的氯含量時終止反應。本發明具有工藝簡單、生產效率高、產品質量穩定、節能減排的優點。
文檔編號C08F8/22GK102532360SQ201110443820
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月27日 優先權日2011年12月27日
發明者劉旭思, 周洋, 紀成亮 申請人:東營旭業化工有限公司