專(zhuān)利名稱(chēng)：水相懸浮法制造氯化聚丙烯的工業(yè)化生產(chǎn)方法及產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高分子化工領(lǐng)域，是一種在水相懸浮狀態(tài)下制造氯化聚丙烯的工業(yè)化生產(chǎn)方法，以及用該方法制得的氯化聚丙烯成品。
背景技術(shù)：
氯化聚丙烯(CPP)，是聚丙烯進(jìn)行氯化反應(yīng)后生成的高分子聚合物，主要用作阻燃劑、防腐涂料、氯化橡膠代用品和油墨、粘合劑以及吹制薄膜添加劑等。其氯化方法公知的有固相氯化法、溶劑氯化法和水相懸浮氯化法。由于固相氯化是將氯氣直接通入聚丙烯粉末，其聚丙烯與氯分子間的相互接觸的比表面積有限，這在試管、燒瓶等小型實(shí)驗(yàn)中尚可進(jìn)行，但在大規(guī)模生產(chǎn)中難以實(shí)現(xiàn)，因此，工業(yè)上一般都不予采用。通常工業(yè)上都以溶劑法進(jìn)行氯化，但因生產(chǎn)成本高，并且一些如四氯化碳等溶劑對(duì)人身有危害和污染環(huán)境，所以也將逐步被淘汰。至目前，日本以及國(guó)內(nèi)個(gè)別企業(yè)雖也在進(jìn)行用水相懸浮法制造包括氯化聚丙烯在內(nèi)的氯化聚烯烴的探索，但據(jù)查尚停留在小型實(shí)驗(yàn)階段，未見(jiàn)有大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
一種水相懸浮法制造氯化聚丙烯的工業(yè)化生產(chǎn)方法及產(chǎn)品。是使聚丙烯原料處在水相懸浮狀態(tài)下，通入氯氣進(jìn)行氯化反應(yīng)，制造性能優(yōu)良的氯化聚丙烯的工業(yè)化生產(chǎn)方法。其特征是該生產(chǎn)方法以等規(guī)或無(wú)規(guī)聚丙烯為原料，投入到同一反應(yīng)釜含有乳化促進(jìn)劑、分散隔離劑、激活引發(fā)劑的水溶液中，在攪拌作用下，使聚丙烯粉末呈懸浮狀態(tài)。經(jīng)過(guò)加熱升溫、保溫、再降溫的過(guò)程，然后通入氯氣進(jìn)行氯化反應(yīng)，最終達(dá)到含氯量15-70％的氯化聚丙烯。所用原料聚丙烯為等規(guī)或無(wú)規(guī)聚丙烯，其分子量在2000-20000，破碎過(guò)篩后粒徑在40-120目之間。加入反應(yīng)釜的水為聚丙烯重量為10-30倍凈水。所稱(chēng)的凈水通常是指過(guò)濾后潔凈的工業(yè)用水、去離子水、蒸餾水。加入的乳化促進(jìn)劑為原料聚丙烯重量的0.5-2％，為的是使聚丙烯粒子被表面活性劑包圍而使乳化狀態(tài)更好。為防止聚丙烯粉末粘連、結(jié)塊，因此得加入分散隔離劑，將聚丙烯微?；ハ喔綦x，使氯氣與微粒的接觸比表面積相對(duì)增大，有利于氯化反應(yīng)，分散隔離劑為原料聚丙烯重量的0.5-2％。激活引發(fā)劑用量為聚丙烯重量的0.5-2％，它可加快氯化反應(yīng)的速度。加入的乳化促進(jìn)劑為非離子表面活性劑，如聚氧乙烯烷基酚、聚氧乙烯脂肪醇、聚氧乙烯壬基酚醚、吐溫60、平平加20、蓖麻油-聚氧乙烯醚等物質(zhì)，分散隔離劑如乙烯類(lèi)單體共聚物、馬來(lái)酸酐-苯乙烯共聚物、烷基苯磺酸鈉、聚甲基丙烯酸鈉、聚丙烯酸鈉、乙醇酸脂等，激活引發(fā)劑可在過(guò)氧化物、偶氮基化合物中選用。
本發(fā)明的氯化反應(yīng)過(guò)程是這樣進(jìn)行的將帶有攪拌的密閉搪玻璃反應(yīng)釜中投入的原料及助劑水溶液加熱至60-140℃，然后保溫0.5-2小時(shí)，再降溫至60-110℃時(shí)通入氯氣，在最高溫度不超過(guò)120℃時(shí)通氯結(jié)束。然后先保溫0.5-2小時(shí)，再用潔凈空氣趕走釜內(nèi)殘余氯氣，降溫到70-80℃。然后經(jīng)水洗脫酸、中和、脫水、注塑造粒、干燥后即得所述的氯化聚丙烯成品。通入的氯氣總量為聚丙烯重量的0.6-6倍，由計(jì)量監(jiān)測(cè)控制。
本發(fā)明所述的氯化聚丙烯，是由升溫、保溫、再降溫、通入氯氣、氯化反應(yīng)結(jié)束再保溫、降溫，在同一反應(yīng)釜中完成氯化反應(yīng)的全過(guò)程。其制得的氯化聚丙烯含氯量在15-70％之間，可按產(chǎn)品牌號(hào)適時(shí)控制。且能在甲苯、二甲苯等有機(jī)溶劑中充分溶解，溶解呈澄清透明，無(wú)懸浮物和沉淀物。
本發(fā)明的反應(yīng)過(guò)程是在同一個(gè)反應(yīng)釜的水相懸浮狀態(tài)下完成，對(duì)周?chē)h(huán)境不造成污染。而且反應(yīng)時(shí)間短、便于操作、適應(yīng)規(guī)模生產(chǎn)、成本較低，能帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
具體實(shí)施例方式以下通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。所述的實(shí)施例是在規(guī)?；嚿a(chǎn)中的實(shí)際操作的例子，因此極容易被本領(lǐng)域中的技術(shù)人員掌握和驗(yàn)證。若在本發(fā)明基礎(chǔ)上作出某些變化，其實(shí)質(zhì)并不超出本發(fā)明包括的范圍。很顯然，下列實(shí)施例僅對(duì)本發(fā)明作出說(shuō)明，而并非對(duì)本發(fā)明作出限制。
實(shí)施例向2000升帶攪拌的搪玻璃反映釜中加入凈水1500kg，粉碎過(guò)篩后達(dá)到40-120目的等規(guī)或無(wú)規(guī)聚丙烯150kg，添加乳化促進(jìn)劑3000g，分散隔離劑6000g，激活引發(fā)劑3000g，在攪拌下逐漸升溫，加熱到90℃時(shí)，保溫1小時(shí)，再降溫至70℃時(shí)通入氯氣。氯氣的總通入量為160kg。當(dāng)反應(yīng)溫度接近100℃時(shí)將氯氣全部通完。反應(yīng)結(jié)束后，先保溫1.5小時(shí)，再用潔凈空氣趕走釜內(nèi)殘余氯氣，降溫到80℃，將物料進(jìn)行水洗脫酸、中和、脫水、注塑造粒、干燥后即得含氯量為29％的氯化聚丙烯成品。
權(quán)利要求
1.一種水相懸浮法制造氯化聚丙烯的工業(yè)化生產(chǎn)方法及產(chǎn)品，是使聚丙烯處在水相懸浮狀態(tài)下，通入氯氣進(jìn)行氯化反應(yīng)制造氯化聚丙烯，其特征是該生產(chǎn)方法以等規(guī)或無(wú)規(guī)的聚丙烯為原料，投入到同一反應(yīng)釜含有乳化促進(jìn)劑、分散隔離劑和激活引發(fā)劑的水溶液中，在攪拌作用下，使聚丙烯粉末呈懸浮狀態(tài)，經(jīng)過(guò)升溫、保溫、再降溫至一定溫度時(shí)通入一定量的氯氣完成氯化反應(yīng)，再經(jīng)水洗脫酸、中和、脫水、注塑造粒、干燥后即制得含氯量為15-70％的氯化聚丙烯成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水相懸浮法制造氯化聚丙烯的工業(yè)化生產(chǎn)方法，其特征是該生產(chǎn)方法所用原料聚丙烯為等規(guī)或無(wú)規(guī)聚丙烯，其分子量在2000-20000之間，破碎過(guò)篩后粉末的粒度在40-120目之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水相懸浮法制造氯化聚丙烯的工業(yè)化生產(chǎn)方法，其特征是該生產(chǎn)方法加入反應(yīng)釜的水為聚丙烯重量的20-30倍的凈水，所稱(chēng)的凈水通常是指過(guò)濾后潔凈的工業(yè)用水、去離子水、蒸餾水。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水相懸浮法制造氯化聚丙烯的工業(yè)化生產(chǎn)方法，其特征是該生產(chǎn)方法加入的乳化促進(jìn)劑為原料聚丙烯重量的0.5-2％；分散隔離劑為1-4％；激活引發(fā)劑為0.5-2％。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水相懸浮法制造氯化聚丙烯的工業(yè)化生產(chǎn)方法，其特征是該生產(chǎn)方法加入的乳化促進(jìn)劑為非離子表面活性劑，如聚氧乙烯烷基酚，吐溫60、平平加20、蓖麻油-聚氧乙烯醚、聚氧乙烯脂肪醇等物質(zhì)，分散隔離劑如乙烯類(lèi)單體共聚物、馬來(lái)酸酐-苯乙烯共聚物、烷基苯磺酸鈉、聚甲基丙烯酸鈉、聚丙烯酸鈉、乙醇硫酸脂等，激活反應(yīng)引發(fā)劑可在過(guò)氧化物、偶氮基化合物中選用。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水相懸浮法制造氯化聚丙烯的工業(yè)化生產(chǎn)方法，其特征是該生產(chǎn)方法是向帶有攪拌的密閉的搪玻璃反應(yīng)釜中投入上述原料及助劑后，先逐漸加熱升溫至80-140℃，保溫0.5-2小時(shí)后降溫到60--110℃，再通入氯氣進(jìn)行氯化反應(yīng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水相懸浮法制造氯化聚丙烯的工業(yè)化生產(chǎn)方法，其特征是該生產(chǎn)方法通氯結(jié)束后，先保溫0.5-2小時(shí)，然后用潔凈空氣趕走釜內(nèi)殘余氯氣，降溫到70-80℃。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水相懸浮法制造氯化聚丙烯的工業(yè)化生產(chǎn)方法，其特征是該生產(chǎn)方法通入的氯氣總量為聚丙烯重量的0.6-6倍，由計(jì)量監(jiān)測(cè)控制。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水相懸浮法制造氯化聚丙烯的工業(yè)化生產(chǎn)方法及產(chǎn)品，其特征是該生產(chǎn)方法由升溫、保溫、再降溫、通入氯氣、氯化反應(yīng)結(jié)束后再保溫、降溫，在同一反應(yīng)釜中連續(xù)進(jìn)行的工藝過(guò)程，然后再進(jìn)行水洗脫酸、中和、脫水、注塑造粒、干燥等過(guò)程，即能制得含氯量在15-70％的氯化聚丙烯成品。
全文摘要
本發(fā)明涉及高分子化工領(lǐng)域。是一種用水相懸浮法制造氯化聚丙烯的工業(yè)化生產(chǎn)方法及產(chǎn)品。其特征是包括對(duì)投放到同一反應(yīng)釜，含有乳化促進(jìn)劑、分散隔離劑、激活引發(fā)劑的水溶液中呈懸浮狀態(tài)的等規(guī)或無(wú)規(guī)聚丙烯，通入氯氣進(jìn)行氯化反應(yīng)的工業(yè)化生產(chǎn)過(guò)程，及經(jīng)注塑造粒后制得含氯量為15－70％的氯化聚丙烯成品。該方法完全擺脫在試管、燒瓶等實(shí)驗(yàn)中尚可進(jìn)行，但在規(guī)?；a(chǎn)中難以實(shí)現(xiàn)的現(xiàn)象。具有反應(yīng)時(shí)間短，便于操作，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，成本較低的特性。是一種用于阻燃劑、防腐涂料、氯化橡膠代用品、油墨、粘合劑以及吹制薄膜添加劑等行業(yè)的原料。
文檔編號(hào)C08F8/00GK1394885SQ0112178
公開(kāi)日2003年2月5日 申請(qǐng)日期2001年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月8日
發(fā)明者汪立波 申請(qǐng)人:汪立波