专利名称：水相悬浮法生产氯化聚丙烯的方法
技术领域：
本发明涉及一种水相悬浮法生产氯化聚丙烯的方法。
背景技术：
氯化聚丙烯具有无毒、耐酸、耐水、透明性好、易成膜、不易燃烧等特点。根据氯含量的不同，熔点一般在80～160℃，分解温度180～200℃，除不溶于醇、脂肪烃外，能溶于芳烃、酯类、酮类及氯代烃等多种溶剂。含氯质量分数为63～67％的高氯化等规聚丙烯，主要用作氯化橡胶的替代品，可用于防腐材料、油漆粘合剂及橡塑制品的阻燃剂与增塑剂；含氯质量分数为20～40％的低氯化等规聚丙烯主要用作优良的油墨载色剂和粘合剂，也广泛用于双向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)印刷的复合油墨、聚丙烯注塑制品的涂料、聚丙烯薄膜热封的预涂层以提高热封性、聚丙烯压敏胶带的内涂层，亦可用作聚丙烯等聚合物的改性剂、聚丙烯管材接头的密封剂、聚丙烯纤维的柔软改性剂及聚丙烯/Al箔、聚丙烯/聚乙烯复合膜的粘合剂等。
目前，氯化聚丙烯多由溶液氯化法制得，产品氯化均匀，性能优越。但生产中消耗大量四氯化碳等氟氯烃类，这类物质将对臭氧层造成损害，因此无四氯化碳等氟氯烃类的固相法和水相悬浮法是重要研究的方向。由于固相法的传热能力较差，产品氯化不均匀且存在产品结焦等问题而不能广泛采用。水相法是一种环境友好的工艺，聚丙烯先经溶胀再进行氯化的新工艺国内外尚未见报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水相悬浮法生产氯化聚丙烯的方法，是先将聚丙烯先经溶胀再进行氯化的方法。氯化反应过程是在一个反应釜的水相悬浮状态下氯化完成的。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是该方法的步骤如下聚丙烯或氯化聚丙烯首先用有机溶剂进行溶胀24～48小时，然后把溶胀好的聚丙烯粒子投入到加入的乳化剂、分散剂、引发剂分别为聚丙烯原料重量的1.5％、4.0％、2％和聚丙烯重量的20～30倍水的反应釜中，在搅拌作用下，使聚丙烯粒子呈悬浮状态，加热升温至60～70℃，通氯进行氯化反应，通入的氯气量为聚丙烯重量的0.6～6倍，先保温0.5～1小时，然后用空气赶走釜内残余氯气，氯化产物经水洗脱酸、中和、脱水、注塑造粒、干燥后，即可制得含氯量为15～60％的氯化聚丙烯样品。
所述的聚丙烯为等规聚丙烯、其溶体流动速率为19～27，聚丙烯的粒度为40～120目。
所述的有机溶剂为四氯化碳。
所述的乳化剂为非离子表面活性剂聚氧乙烯烷基酚；分散剂为聚甲基丙烯酸钠；引发剂为过氧化苯甲酰。
所述的水为过滤后洁净的工业用水、去离子水或蒸馏水。
本发明所生产的氯化聚丙烯，其氯含量在15％-65％之间，且能在四氯化碳、二甲苯等有机溶剂中充分溶解，溶液呈澄清，无悬浮物和沉淀物。
本发明具有的有益效果是本发明的聚丙烯粒子的溶胀过程是在密闭容器中进行的，氯化反应过程是在同一个反应釜的水相悬浮状态下氯化完成的，对周围的环境污染小，而且氯化反应周期短，便于操作，氯含量且可控，能带来可观的经济效益。用该工艺生产的氯化聚丙烯可用作阻燃剂、防腐涂料、氯化橡胶替代品、油墨、粘合剂以及吹制薄膜添加剂等行业的原料。
具体实施例方式
实施例1首先向一密闭容器中加入四氯化碳和等规聚丙烯粒子，溶胀24h；溶胀后的聚丙烯粒子2公斤、分散剂聚甲基丙烯酸钠80g、乳化剂聚氧乙烯烷基酚30g、引发剂过氧化苯甲酰40g加入到一个盛有30L水的50L反应釜内，在搅拌下逐渐升温，加热至60℃，保温2h，之后停止加热，用洁净空气赶走釜内的氯气，氯化产物经水洗脱酸、中和、脱水、干燥等过程，即可制得含氯量为34.4％的氯化聚丙烯样品I。
实施例2取实例1中的氯化聚丙烯样品2公斤，用四氯化碳溶胀24h；溶胀后的氯化聚丙烯样品加入到一个盛有30L水的50L反应釜内，之后再向反应釜中加入分散剂聚甲基丙烯酸钠80g、乳化剂聚氧乙烯烷基酚30g、引发剂过氧化苯甲酰40g；封闭反应釜，在搅拌下逐渐升温至60℃，保温2h；停止加热，用洁净空气赶走釜内的氯气，氯化产物经水洗脱酸、中和、脱水、干燥等过程，即可制得含氯量为52.2％得氯化聚丙烯样品II。
实施例3取实例2中的氯化聚丙烯样品2公斤，用四氯化碳溶胀24h；溶胀后的氯化聚丙烯样品加入到一个盛有30L水的50L反应釜内，之后再向反应釜中加入分散剂聚甲基丙烯酸钠80g、乳化剂聚氧乙烯烷基酚30g、引发剂过氧化苯甲酰40g；封闭反应釜，在搅拌下逐渐升温至60℃，保温2h；停止加热，用洁净空气赶走釜内的氯气，氯化产物经水洗脱酸、中和、脱水、干燥等过程，即可制得含氯量为58.8％得氯化聚丙烯样品III。取实施例3中的氯化聚丙烯样品III0.5克，在80℃下迅速溶解于20ml的二甲苯中形成透明澄清溶液，冷却后没有沉淀物出现。
权利要求
1.水相悬浮法生产氯化聚丙烯的方法，其特征在于该方法的步骤如下聚丙烯或氯化聚丙烯首先用有机溶剂进行溶胀24～48小时，然后把溶胀好的聚丙烯粒子投入到加入的乳化剂、分散剂、引发剂分别为聚丙烯原料重量的1.5％、4.0％、2％和聚丙烯重量的20～30倍水的反应釜中，在搅拌作用下，使聚丙烯粒子呈悬浮状态，加热升温至60～70℃，通氯进行氯化反应，通入的氯气量为聚丙烯重量的0.6～6倍，先保温0.5～1小时，然后用空气赶走釜内残余氯气，氯化产物经水洗脱酸、中和、脱水、注塑造粒、干燥后，即可制得含氯量为15～60％的氯化聚丙烯样品。
2.根据权利要求1所述的水相悬浮法生产氯化聚丙烯的方法，其特征在于所述的聚丙烯为等规聚丙烯、其溶体流动速率为19～27，聚丙烯的粒度为40～120目。
3.根据权利要求1所述的水相悬浮法生产氯化聚丙烯的方法，其特征在于所述的有机溶剂为四氯化碳。
4.根据权利要求1所述的水相悬浮法生产氯化聚丙烯的方法，其特征在于所述的乳化剂为非离子表面活性剂聚氧乙烯烷基酚；分散剂为聚甲基丙烯酸钠；引发剂为过氧化苯甲酰。
5.根据权利要求1所述的水相悬浮法生产氯化聚丙烯的方法，其特征在于所述的水为过滤后洁净的工业用水、去离子水或蒸馏水。
全文摘要
本发明公开了一种水相悬浮法生产氯化聚丙烯的方法。聚丙烯或氯化聚丙烯首先用有机溶剂进行溶胀，然后把溶胀好的聚丙烯粒子投入含有乳化剂、分散剂、引发剂、水的反应釜中，在搅拌作用下，使聚丙烯粒子呈悬浮状态，升温后再通入氯气进行氯化反应，再经水洗脱酸、中和、脱水、注塑造粒、干燥后即制得含氯量为15－60％的氯化聚丙烯样品。本发明是在密闭容器中进行的，氯化反应过程是在一个反应釜的水相悬浮状态下氯化完成的，对周围的环境污染小，而且氯化反应周期短，便于操作，氯含量且可控，能带来可观的经济效益。用该工艺生产的氯化聚丙烯可用作阻燃剂、防腐涂料、氯化橡胶替代品、油墨、粘合剂以及吹制薄膜添加剂等行业的原料。
文档编号C08F110/06GK1786037SQ200510062019
公开日2006年6月14日 申请日期2005年12月15日 优先权日2005年12月15日
发明者王立, 王苇, 俞豪杰, 汪立波, 周永龙 申请人:浙江大学