一种高氯化聚乙烯的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高氯化聚乙烯的制备方法，该制备方法包括：(1)将复配聚乙烯加入含有反应介质和助剂的反应釜中，搅拌10-20min，复配聚乙烯与反应介质和助剂的重量比为1：10-15：0.05-0.2，所述反应介质为水或5-10％的盐酸水溶液；(2)将反应釜加入氯气，进行氯化反应，得到高氯化聚乙烯粗品，氯化反应的条件包括：60-140℃反应3-6小时；(3)将步骤(2)得到的高氯化聚乙烯粗品进行脱酸处理，干燥得高氯化聚乙烯；其中，所述复配聚乙烯由20-80重量％的高分子量聚乙烯和20-80重量％低分子量聚乙烯组成；所述高分子量聚乙烯的数均分子量为20000-200000，所述低分子量聚乙烯的数均分子量为2000-5000。本发明专利技术简单易行、稳定、适合工业化规模生产并且产品耐低温性提高、产品无腐蚀性。

Method for preparing high chlorinated polyethylene

The invention discloses a preparation method of high chlorinated polyethylene, the preparation method comprises: (1) the compound polyethylene added to the reactor containing the reaction medium and additives, stirring 10-20min, compound polyethylene and reaction medium and additive weight ratio was 1:10-15:0.05-0.2, the reaction medium is water or aqueous solution of 5-10% hydrochloride; (2) the reaction kettle is adding chlorine, chlorination, high chlorinated polyethylene crude, including chlorination reaction conditions: 60-140 DEG C for 3-6 hours; (3) the step (2) high chlorinated polyethylene crude product in deacidification, drying to obtain high chlorinated polyethylene; wherein, the the combination of high molecular weight polyethylene polyethylene by 20-80% and 20-80% of low molecular weight polyethylene composition of the high molecular weight polyethylene; the number average molecular weight is 20000-200000, the low molecular weight poly The number average molecular weight of ethylene was 2000-5000. The method is simple, stable and suitable for industrial scale production, and the product has the advantages of low temperature resistance and corrosion resistance.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于化工合成领域，具体地，涉及一种高氯化聚乙烯的制备方法。
技术介绍
高氯化聚乙烯(HCPE)是聚乙烯被氯化后生成的含氯高分子聚合物，由于氯原子的导入，明显提高了高分子聚合物的耐油性、耐热性、耐老化性等性能，化学性质稳定，无毒、无味，从而拓宽了聚合物的应用范围，主要用作涂料、油墨等。作为涂料时，高氯化聚乙烯具有高附着力是一种理想的防腐材料，可用作重防腐涂料、集装箱和建筑涂料。目前，高氯化聚乙烯的生产方法主要溶剂法和固相法，溶剂法通常使用有机溶剂(如四氯化碳)而对环境产生影响，且产品会存在有机溶剂的残留，不利于环境保护；固相法无论是流化床氯化还是搅拌式反应器氯化往往存在氯化放热过多，造成物料及产品粘结、氯化不均匀、产品不稳定的问题，同时也存在能耗利用率低造成浪费的缺点。CN101704911B公开了一种生产高氯化聚乙烯的方法，利用悬浮法氯化制造氯化聚乙烯，该方法现将固定分子量和粒径的聚乙烯与去离子水、分散剂和乳化剂加入反应釜中混合制得悬浮体系，然后将所述悬浮体系以恒定速率通入氯气在不同温度范围下进行三段反应，得到高氯化聚乙烯。CN104311707A公开了一种溶解性能良好的高氯化聚乙烯树脂的制备方法，该方法包括：将高密度低分子量聚乙烯加入含有水、乳化剂、分散剂以及引发剂的反应釜中，向反应釜中通入氯气，密闭反应釜，搅拌条件下于60-130℃分段聚合5-8小时；反应结束后停止通入氯气并降温，反应液过滤除去酸性水溶液，随后加入氢氧化钠溶液中和物料中残留酸，控制pH值为8，依次经水洗、离心和干燥，制得溶解性能良好的高氯化聚乙烯树脂。上述方法中制备高氯化聚乙烯，特别是含氯量达到60％以上时，产品往往存在耐低温性差，耐低温温度最低到-10℃左右，冬季低于-10℃的地区根本无法施工，限制了高氯化聚乙烯的应用。另外，现有技术中，生产粘合剂型高氯化聚乙烯树脂产品的工艺中，受生产工艺条件所限，都是将高氯化聚乙烯产品分离直接包装，如此，一方面产品外观发黄，另一方面产品溶于溶剂进行使用时具有强酸性，不但对操作者身体健康造成伤害，而且对包装容器造成严重腐蚀，尤其对铁质包装容器会形成绣尘，不但影响产品的质量技术指标，并且影响产品的储存使用寿命，更甚至会直接报废。严重困扰了研发人员以及限制了高氯化聚乙烯产品的使用。而通过简单清洗的高氯化聚乙烯，只能除掉少量表面的酸，溶解于溶剂时仍然显示强酸。本领域技术人员对产品进行中和处理进行脱酸，结果显示由于其工艺的缺陷，脱酸后的高氯化聚乙烯透明度大大降低，远远达不到作为粘合剂的要求，同时粘度也受到很大影响。因此，鉴于高氯化聚乙烯的广泛的应用前景，本领域亟需一种产品耐低温性、粘度以及透明度好且稳定的高氯化聚乙烯的制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有的高氯化聚乙烯的制备方法中产品耐低温性差、产品呈酸性腐蚀性或者脱酸后透明度以及粘度差的缺陷，提供一种简单易行、稳定、适合工业化规模生产并且产品耐低温性提高、产品无腐蚀性、透明度和粘度均特别好的高氯化聚乙烯的制备方法。本专利技术的专利技术人通过研究发现，高氯化聚乙烯产品的性能跟高氯化聚乙烯的生产工艺息息相关，其关键在于氯化反应氯化均匀程度。氯化不均匀会导致耐低温性差、透明度较差，并且粘度往往也达不到要求，另外，工艺不合理，氯化不均匀，高氯化聚乙烯内部分子排列不规则中和脱酸会进一步使透明度下降。专利技术人在研究中意外发现，采用复配聚乙烯并选用合适的助剂配方进行氯化反应可以得到耐低温性好、透明度高和粘度符合要求的高氯化聚乙烯，并且该工艺生产出的高氯化聚乙烯可以直接与碱性化合物进行中和反应，完全将产品表面和内部的酸脱除，克服产品具有腐蚀性的缺陷，并且不会影响产品透明度以及粘度的性能。为了实现上述目的，本专利技术提供一种高氯化聚乙烯的制备方法，该制备方法包括以下步骤：(1)将复配聚乙烯加入含有反应介质和助剂的反应釜中，搅拌10-20min，复配聚乙烯与反应介质和助剂的重量比为1：10-15：0.05-0.2，所述反应介质为水或5-10％的盐酸水溶液；(2)将反应釜加入氯气，进行氯化反应，得到高氯化聚乙烯粗品，氯化反应的条件包括：60-140℃反应3-6小时；(3)将步骤(2)得到的高氯化聚乙烯粗品进行脱酸处理，干燥得高氯化聚乙烯；其中，所述复配聚乙烯由20-80重量％的高分子量聚乙烯和20-80重量％低分子量聚乙烯组成；所述高分子量聚乙烯的数均分子量为20000-200000，所述低分子量聚乙烯的数均分子量为2000-5000。本专利技术的制备方法，采用复配聚乙烯作为主要原料，除了产品性能有了质的飞跃，同时也摆脱了以前受制于单一原料成本以及供应的问题。本专利技术的专利技术人发现，聚乙烯的氯化过程并不是瞬间发生、一蹴而就的，而是一个由内向外、循序渐进的过程，采用复配聚乙烯，专利技术人充分发挥了复配聚乙烯各组分不同的融化温度、不同的氯化活化能差以及不同温度下原料状态性质等因素，反应一旦引发，各部分互相配合能量互用从而平稳、均匀的完成氯化。在本专利技术中，尽管上述组成的复配聚乙烯已经能够实现本专利技术的目的，为了进一步提高氯化反应的均匀程度，优选情况下，所述高分子量聚乙烯由重量比为1：2的密度为0.91-0.93的高分子量聚乙烯和密度为0.94-0.95的高分子量聚乙烯组成；在本专利技术中，所述低分子量聚乙烯由重量比为3：1的密度为0.90-0.92的低分子量聚乙烯和密度为0.95-0.96的低分子量聚乙烯组成。在本专利技术中，在步骤(1)中，所述助剂为疏水二氧化硅、聚乙烯吡咯烷酮、过硫酸铵、偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、过氧化二月桂酰、聚丙烯酸盐、PF-10、二叔丁基过氧化物、聚甲基丙烯酸盐、聚醚、过硫酸钾、蓖麻油聚氧乙烯醚、磷酸钠、碳酸钠、三氯化铝、二苯甲酮中的一种或多种。优选地，在步骤(1)中，所述助剂由疏水二氧化硅、过硫酸铵、偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、过氧化二月桂酰、聚丙烯酸盐、过硫酸钾、蓖麻油聚氧乙烯醚、磷酸钠、三氯化铝和二苯甲酮组成；进一步优选情况下，所述助剂由疏水二氧化硅、过硫酸铵、偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、过氧化二月桂酰、聚丙烯酸盐、蓖麻油聚氧乙烯醚、磷酸钠、三氯化铝和二苯甲酮组成；更优选情况下，以重量百分比计，所述助剂由8-15％疏水二氧化硅、3-10％过硫酸铵、2-8％偶氮二异丁腈、5-10％过氧化苯甲酰、5-10％过氧化二月桂酰、10-20％聚丙烯酸盐、8-15％蓖麻油聚氧乙烯醚、3-15％磷酸钠、5-20％三氯化铝和2-8％二苯甲酮组成。本专利技术提供的助剂配本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高氯化聚乙烯的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：(1)将复配聚乙烯加入含有反应介质和助剂的反应釜中，搅拌10‑20min，复配聚乙烯与反应介质和助剂的重量比为1：10‑15：0.05‑0.2，所述反应介质为水或5‑10％的盐酸水溶液；(2)将反应釜加入氯气，进行氯化反应，得到高氯化聚乙烯粗品，氯化反应的条件包括：60‑140℃反应3‑6小时；(3)将步骤(2)得到的高氯化聚乙烯粗品进行脱酸处理，干燥得高氯化聚乙烯；其中，所述复配聚乙烯由20‑80重量％的高分子量聚乙烯和20‑80重量％低分子量聚乙烯组成；所述高分子量聚乙烯的数均分子量为20000‑200000，所述低分子量聚乙烯的数均分子量为2000‑5000。

【技术特征摘要】
1.一种高氯化聚乙烯的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：
(1)将复配聚乙烯加入含有反应介质和助剂的反应釜中，搅拌10-20min，复配聚乙烯与
反应介质和助剂的重量比为1：10-15：0.05-0.2，所述反应介质为水或5-10％的盐酸水溶液；
(2)将反应釜加入氯气，进行氯化反应，得到高氯化聚乙烯粗品，氯化反应的条件包括：
60-140℃反应3-6小时；
(3)将步骤(2)得到的高氯化聚乙烯粗品进行脱酸处理，干燥得高氯化聚乙烯；
其中，所述复配聚乙烯由20-80重量％的高分子量聚乙烯和20-80重量％低分子量聚乙烯组
成；所述高分子量聚乙烯的数均分子量为20000-200000，所述低分子量聚乙烯的数均分子量
为2000-5000。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述高分子量聚乙烯由重量比为1：2的
密度为0.91-0.93的高分子量聚乙烯和密度为0.94-0.95的高分子量聚乙烯组成。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述低分子量聚乙烯由重量比为3：1的
密度为0.90-0.92的低分子量聚乙烯和密度为0.95-0.96的低分子量聚乙烯组成。
4.根据权利要求1-3所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述助剂为疏水
二氧化硅、聚乙烯吡咯烷酮、过硫酸铵、偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、过氧化二月桂酰、
聚丙烯酸盐、PF-10、二叔丁基过氧化物、聚甲基丙烯酸盐、聚醚、过硫酸钾、蓖麻油聚氧
乙烯醚、磷酸钠、碳酸钠、三氯化铝、二苯甲酮中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述助剂由疏水二
氧化硅、过硫酸铵、偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈子彦，
申请(专利权)人：临沂奥星化工有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37