[发明专利]一种用混合溶剂生产氯化聚丙烯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产氯化聚丙烯的方法，特别涉及一种用混合溶剂生产氯化聚丙烯的方法。

背景技术

氯化聚丙烯(简称CPP)是聚丙烯(PP)的重要化学改性产品之一，外观为白色或微黄色固体，无毒无味，熔点随含氯量而变，一般在100～120℃之间。不溶于醇和脂肪烃，溶于芳烃、酯类和酮类，具有良好的耐油、耐热、耐酸、耐碱以及耐紫外线辐射等性能。根据氯化程度的不同，氯化聚丙烯通常可分为高氯化聚丙烯及低氯化聚丙烯两大类。高氯化聚丙烯的氯化度可高达63％～67％；低氯化聚丙烯的氯化度一般在20％～40％。根据生产原料的不同，氯化聚丙烯还可分为氯化等规(或间规)聚丙烯和氯化无规聚丙烯两大类。氯化聚丙烯在涂料、粘合剂、油墨载色剂及皮革处理剂等方面有着广泛的应用，而且其应用领域还在不断拓宽。我国氯化聚丙烯的研究开发始于上世纪80年代初。1989年，北京化工学院与广州珠江电化厂合作也成功地开发了四氯化碳溶剂法氯化聚丙烯生产技术，并投入工业化生产，产品质量达到国外同类产品的水平。

氯化聚丙烯是由聚丙烯经氯化反应制得；根据氯化反应形式的不同，可分为溶剂氯化法、水相悬浮氯化法和固相氯化法三种。其中，水相悬浮氯化法是将聚丙烯粉末、助剂和水按一定的比例加入到反应器中，原料呈悬浮状态，在一定条件下通入氯气，经光催化(紫外线或者日光)或热引发进行氯化反应，待生成的产物氯含量达到要求后，脱除溶解在氯化液中的游离氯和游离酸，再经洗涤、干燥得成品。固相氯化法是将聚丙烯干粉料置于带有粉末捕集器的固定床或流化床内，在紫外光或单质氟引发下，通入氯气进行氯化反应而得到产品。悬浮法和固相法制造的氯化聚丙烯氯原子取代不均匀，质量较差导致不被人们常用。而人们使用最多的是溶剂氯化法，传统的溶剂氯化法方法过程是将聚丙烯树脂(等规或者无规聚丙烯)溶解在单一的溶剂中，如四氯化碳、三氯甲烷，然后加入引发剂(如偶氮二异丁腈或过氧化物等)，通氯气进行氯化反应，待氯化度达到要求后，排除残留的氯气和氯化氢，脱溶剂，再经干燥、粉碎、包装得到氯化聚丙烯产品。如申请号为200710048407.1，名称为《氯化聚丙烯的生产方法》中所用的单一溶剂为三氯甲烷，三氯甲烷为载体的溶剂制造的氯化聚丙烯质量好，能解决用四氯化碳作为溶剂时所产生的对环境造成污染的问题，但三氯甲烷为载体的溶剂制造的氯化聚丙烯仍然存在以下问题：首先，三氯甲烷溶解聚丙烯的溶解度较低，这样的低溶解度导致生产出来的氯化聚丙烯产量低，而为了提高三氯甲烷溶解聚丙烯的溶解度，通常采用增加反应温度，这样导致提高了对反应条件的要求。其次，在反应釜中，三氯甲烷溶解聚丙烯的溶解压力强度为0.2Mpa～0.6Mpa，此压力强度导致在生产过程中对反应釜的密封要求高，且这种生产方法的安全性较差。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种用混合溶剂法制造氯化聚丙烯的方法，其所采用的混合溶剂溶解聚丙烯的溶解度较三氯甲烷溶解聚丙烯的溶解度高，混合溶剂溶解聚丙烯的溶解压力强度较低，从而降低了生产条件。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：将聚丙烯溶解在醋酸乙酯与三氯甲烷或醋酸丁酯与三氯甲烷的混合溶剂中，然后通入氯气进行氯化反应，氯化后的溶液除去溶剂后即得氯化聚丙烯，将氯化聚丙烯溶液烘干造粒，得到氯化聚丙烯产品。

三氯甲烷是甲烷分子中3个氢原子被氯取代而生成的化合物。分子式为CHCl3，又称氯仿。无色易挥发液体，稍有甜味。熔点-63.5℃，沸点61.7℃，相对密度1.4832(20/4℃)。微溶于水，溶于乙醚、乙醇、苯等。难燃烧。三氯甲烷在光照下能被空气中的氧氧化成氯化氢和有剧毒的光气。

醋酸丁酯能与醇、酮、醚等有机溶剂混溶，与低级同系物相比，较难溶于水。无色液体，有水果香味。沸点126.11℃，燃点421℃，比热容(20℃)1.91KJ/(kg·K)，粘度(20℃)0.734mPas，溶解度参数δ＝8.5。溶于醇、酮、醚等有机溶剂，微溶于水。醋酸丁酯是一种优良的有机溶剂，能够溶解松香、聚醋酸乙烯、聚丙烯酸酯、聚氯乙烯、氯化橡胶、杜仲胶、聚甲基丙烯酸甲酯等。

纯净的醋酸乙酯是无色透明有芳香气味的液体，熔点(℃)：-83.6，沸点(℃)：77.06，相对密度(水＝1)：0.894～0.898，是一种用途广泛的精细化工产品，具有优异的溶解性、快干性，用途广泛，是一种非常重要的有机化工原料和极好的工业溶剂。