[发明专利]基于气固相法的高粘度高填充性氯磺化聚乙烯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种氯磺化聚乙烯的制法，特别是一种基于气固相法的高粘度高填充性氯磺化聚乙烯的制备方法。

背景技术

氯磺化聚乙烯是聚乙烯经过氯化和少量氯磺化后的弹性体，属高性能橡胶品种，具有优异的综合性能，良好的耐热性、耐候性、抗氧化性、抗化学腐蚀性、抗离子辐射性以及色泽稳定性，主要应用于建筑材料、电子电气、汽车工业制品、救生器材和制鞋等领域，用途十分广泛。

氯磺化聚乙烯主要生产工艺有溶液法和固相法。目前工业生产普遍采用溶液法生产工艺。US287926、US3299041、US3542747公开了较完善的溶剂法制备氯磺化聚乙烯的方法。此工艺采用将聚乙烯粉料溶解于四氯化碳中，在催化剂的作用下，通入氯气和二氧化硫的混合气进行反应得到氯磺化聚乙烯产品。

溶液法生产高粘度氯磺化聚乙烯产品过程中须克服操作中的溶胶粘度问题。当采用较高分子量的原料时，所带来的高粘度溶胶，在搅拌及传送流动过程中都是问题，工艺上只能通过降低生产量才能正常运行。同时随着聚乙烯分子量的增大，在四氯化碳中溶解度随之降低，因而大大降低了生产效率，提高了生产成本。当原料分子量过高，即便降低生产量，也无法突破工艺的瓶颈来获得高粘度氯磺化聚乙烯产品。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种工艺合理、操作方便、适合大规模生产的、绿色环保、可有效提高产品质量的基于气固相法的高粘度高填充性的氯磺化聚乙烯的制备方法。

本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种基于气固相法的高粘度高填充的氯磺化聚乙烯的制备方法，其特点是，其步骤如下：

(1)选取颗粒度为70-450μ、含水量小于1％的氯化聚乙烯聚合物为原料，将原料加入流化床反应器内；所述的氯化聚乙烯聚合物为分子量为80,000-200,000的聚乙烯直接氯化得到，它的氯重量百分含量为10-60％；所述的流化床反应器上连接设有混合气循环回路；

(2)向流化床反应器内通入氮气，对流化床反应器进行氮气置换；置换完毕后向流化床反应器内通入混和气至流化床反应器内压力达到0.3-1.0bar后，混和气通过混合气循环回路采用封闭的循环气流方式循环使用，且保持化床反应器内压力为0.3-1.0bar，所述的混合气由氯气、二氧化硫和氮气组成，且氯气、二氧化硫和氮气的体积比为1∶0.1-10∶0.11-9.9，同时在流化床反应器内进行紫外灯照射，控制流化床反应器内的反应温度为25-100℃，反应5-30分钟后，将流化床反应器泄压至常压，并排出反应废气，停止紫外灯照射，通入氮气净化反应器，净化结束后，出料即得氯磺化聚乙烯。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案进一步实现。以上所述的制备方法，其特点是，在混合气循环回路上设有酸雾扑集器和换热装置，从流化床反应器循环排出的混合气经过酸雾扑集器吸收混合气中的酸雾、通过换热器换热后，再进入流化床反应器循环使用。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案进一步实现。以上所述的制备方法，其特点是，步骤(2)中，流化床反应器降至常压并排出反应废气后，再向流化床反应器中通入所述混和气至流化床反应器内压力为0.3-1.0bar，按所述方法反应5-30分钟后，停止通入反应混和气，将系统泄压至常压，并排出反应废气；如此操作1-4次。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案进一步实现。以上所述的制备方法，其特点是，步骤(1)中，所述氯化聚乙烯聚合物为分子量为120,000-180,000的聚乙烯直接氯化得到，氯重量百分含量为20-50％。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案进一步实现。以上所述的制备方法，其特点是，步骤(1)中，所述氯化聚乙烯聚合物为分子量为140,000-160,000的聚乙烯直接氯化得到，氯重量百分含量为25-34％。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案进一步实现。以上所述的制备方法，其特点是，步骤(1)中，所述氯化聚乙烯聚合物颗粒度为100-400μ，进一步优选为150-350μ。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案进一步实现。以上所述的制备方法，其特点是，步骤(2)中所述的混和气体中，氯气、二氧化硫和氮气的体积比为1∶0.5-5∶0.15-5.4。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案进一步实现。以上所述的制备方法，其特点是，步骤(2)中，所述的混合气经预热至25-100℃后再通入流化床反应器中。