采用溶剂法合成氯磺化聚乙烯的方法技术

本申请提供一种采用溶剂法合成氯磺化聚乙烯的方法，包括步骤：混合反应物步骤、加入引发剂并通氯气步骤、加入引发剂、催化剂及氯磺酸步骤以及醇洗步骤。本方法采用的反应溶剂均符合环保法规要求，不在《蒙特利尔公约》管制范围之列；该方法所得产品的硫含量在0.8

【技术实现步骤摘要】
采用溶剂法合成氯磺化聚乙烯的方法
[0001]

[0002]本专利技术属于有机合成
，涉及一种采用溶剂法合成氯磺化聚乙烯的方法。
技术背景
[0003]氯磺化聚乙烯，是一种具有橡塑二相性的特种合成橡胶，因具有优异的耐候性尤其是卓越的低温性能、耐臭氧性能、抗氧化性能、耐冷热温度触变性、耐酸碱盐、耐油性等特性，在特种电缆护套，特种胶管，以及重防腐涂料的应用中具有优异性能。
[0004]现有的产品及工艺方法包括：以粉体HDPE(高密度聚乙烯)、氯气、二氧化硫为原料，采用气固相法生产；以粉体CPE（氯化聚乙烯）、二氧化硫或其他硫化剂为原料，采用动态硫化的工艺方法生产；以粉体HDPE(高密度聚乙烯)、氯气、二氧化硫或氯磺酸为原料，以四氯化碳作为溶剂，采用溶剂法生产。
[0005]但是上述方法存在以下缺点。
[0006]缺点一：气固相法生产的产品，因为是固体和气体物质界面反应，高密度聚乙烯粒径直接决定了反应的深度和彻底程度，同时气流速度、浓度的不稳定性，导致了产品具有较高的结晶度，且批次之间的稳定性差等缺点。
[0007]缺点二：氯化聚乙烯动态硫化法生产的产品，原料具有一定的结晶度，在后续的工艺中无法消除和改善，同时动态硫化自身工艺问题，导致产品的结晶度较高，硫含量较低且不稳定，产品批次稳定性差等缺点。
[0008]缺点三：四氯化碳溶剂法工艺生产的产品，是目前市面上性能最好的产品，四氯化碳对臭氧层的严重危害，国际社会的《蒙特利尔公约》对该物质的使用有严格管控，所以溶剂法氯磺化聚乙烯的生产，只能维持现有产能和规模。该工艺产品的缺点是，所使用的溶剂对环境不友好，不符合国际社会发展趋势，同时产能严重受限。
[0009]因此，目前合成氯磺化聚乙烯的方法存在诸多缺陷。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的在于，提供一种采用溶剂法合成氯磺化聚乙烯的方法，选择不受《蒙特利尔公约》（也称为《关于消耗臭氧层的蒙特利尔议定书》）环保规则限制的溶剂，该溶剂对原料高密度聚乙烯和氯磺化聚乙烯都有良好的溶解性能，能够保障物料在均相状态反应进行；同时优选适当的催化剂和辅助原料，在适当的工艺流程下，制备出符合性能要求的产品，用以解决目前合成氯磺化聚乙烯的方法存在的反应不稳定、产品的结晶度较高、硫含量较低且不稳定、产品批次稳定性差、所使用的溶剂对环境不友好的技术问题。
[0011]为了实现上述目的，本专利技术其中一实施例中提供一种采用溶剂法合成氯磺化聚乙烯的方法，包括步骤：混合反应物步骤，在反应釜中盛放反应溶剂，将聚乙烯与反应溶剂混合后加热到
100
‑
125
°
，重分搅拌，4
‑
8小时后获得澄清透明粘稠液体；加入引发剂并通氯气步骤，在反应釜中第一次加入引发剂后开始通氯气，持续通氯气3
‑
5小时并保持温度不变，降温至100
‑
125℃后停止通氯气；加入引发剂、催化剂及氯磺酸步骤，在反应釜中再次加入引发剂、催化剂，搅拌均匀同时，缓慢降温，于温度80
‑
100℃时加入氯磺酸或者持续通入二氧化硫和/或氯气，保持该温度下搅拌1.5
‑
3小时，于60
‑
80℃时出料混合粘稠物；以及醇洗步骤，出料的所述混合粘稠物经醇洗、低温脱挥后，得到成品氯磺化聚乙烯。
[0012]进一步地，所述聚乙烯的熔指为6
‑
10g/10min。
[0013]进一步地，所述反应溶剂为三氯甲烷、甲苯、甲苯氯苯混合溶剂、甲苯三氯甲烷混合溶剂、氯苯中的任一种。
[0014]进一步地，，其特征在于，所述引发剂为偶氮二异丁腈或氧化苯甲酰。
[0015]进一步地，所述催化剂为吡啶类化合物。
[0016]进一步地，所述醇洗时所采用的醇类化合物包括甲醇、乙醇、丙醇中的一种或混合物。
[0017]进一步地，加入所述聚乙烯为3
‑
10公斤，加入所述反应溶剂为40
‑
50公斤。
[0018]进一步地，第一次加入所述引发剂为15
‑
50克，再次加入所述引发剂为20
‑
50克。
[0019]进一步地，加入所述催化剂为10
‑
30克。
[0020]进一步地，于温度80
‑
100℃时加入所述氯磺酸为800
‑
1000克。
[0021]本专利技术的有益效果在于，提供一种采用溶剂法合成氯磺化聚乙烯的方法，本方法采用的反应溶剂均符合环保法规要求，不在《蒙特利尔公约》管制范围之列；该方法所得产品的硫含量在0.8
‑
1.2%之间可控，且采用溶剂法工艺，产品均相反应，结晶度低，后续加工的硫化性能优异，且该工艺方法具有较高的工艺稳定性和批次稳定性。
附图说明
[0022]下面结合附图，通过对本申请的具体实施例方式详细描述，呈现本申请的技术方案及其它有益效果。
[0023]图1为本申请实施例提供的采用溶剂法合成氯磺化聚乙烯的方法的流程图。
[0024]具体实施例方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0025]下文的公开提供了许多不同的实施例方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
[0026]为了实现上述目的，本专利技术实施例中提供一种采用溶剂法合成氯磺化聚乙烯的方
法，包括步骤S1
‑
S4：S1、混合反应物步骤，在反应釜中盛放反应溶剂，将聚乙烯与反应溶剂混合后加热到100
‑
125
°
，重分搅拌，4
‑
8小时后获得澄清透明粘稠液体；S2、加入引发剂并通氯气步骤，在反应釜中第一次加入引发剂后开始通氯气，持续通氯气3
‑
5小时并保持温度不变，降温至100
‑
125℃后停止通氯气；S3、加入引发剂、催化剂及氯磺酸步骤，在反应釜中再次加入引发剂、催化剂，搅拌均匀同时，缓慢降温，于温度80
‑
100℃时加入氯磺酸或者持续通入二氧化硫和/或氯气，保持该温度下搅拌1.5
‑
3小时，于60
‑
80℃时出料混合粘稠物；以及S4、醇洗步骤，出料的所述混合粘本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用溶剂法合成氯磺化聚乙烯的方法，其特征在于，包括步骤：混合反应物步骤，在反应釜中盛放反应溶剂，将聚乙烯与反应溶剂混合后加热到100
‑
125
°
，充分搅拌，4
‑
8小时后获得澄清透明粘稠液体；加入引发剂并通氯气步骤，在反应釜中第一次加入引发剂后开始通氯气，持续通氯气3
‑
5小时并保持温度不变，降温至100
‑
125℃后停止通氯气；加入引发剂、催化剂及氯磺酸步骤，在反应釜中再次加入引发剂、催化剂，搅拌均匀同时，缓慢降温，于温度80
‑
100℃时加入氯磺酸或者持续通入二氧化硫和/或氯气，保持该温度下搅拌1.5
‑
3小时，于60
‑
80℃时出料，该物料为包含有溶剂、催化剂、引发剂、氯磺化聚乙烯的混合粘稠物；醇洗步骤，出料的混合粘稠物经醇洗、低温脱挥后，得到成品氯磺化聚乙烯。2.根据权利要求1所述的采用溶剂法合成氯磺化聚乙烯的方法，其特征在于，所述聚乙烯的熔指为6
‑
10g/10min。3.根据权利要求1所述的采用溶剂法合成氯磺化聚乙烯的方法，其特征在于，所述反应溶剂为三氯...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋涛，赵婕，蒋经华，
申请(专利权)人：青岛益林原科贸有限公司，
类型：发明
国别省市：