[发明专利]氯化聚丙烯的水相悬浮氯化生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子聚合物化工领域，是一种水相悬浮法的聚丙烯氯化改性生产方法。

背景技术

氯化聚丙烯(CPP)是聚丙烯(PP)进行氯化改性反应后的高分子聚合物，主要用于阻燃剂、防腐涂料、油墨粘合剂等行业，其生产方法有固相氯化法、有机溶剂氯化法、溶剂-水的半水相悬浮氯化法和水相悬浮氯化法。其中，固相法仅在实验室中实现，无工业化生产装置，通常工业上普遍采用有机溶剂法生产，因有机溶剂存在溶剂回收问题、有机废水排放的环保问题，同时含卤溶剂，尤其是四氯化碳等溶剂受《蒙特利尔协议书》的规定已经明确无法使用，因此该法已处淘汰边缘，当前已有不少单位致力于替代溶剂或是替代溶剂-水的半水相悬浮氯化工艺的研究，但仍然无法避免环保问题，而国外已采用水相悬浮氯化法生产。

在已可查的水相悬浮氯化工艺中，大多数采用高温氯化法，由于聚丙烯及氯化聚丙烯的软化温度、熔点较低，因此在高温氯化过程中会发生粘连结块，造成氯化过程悬浮相分散性变差，反应界面比表面积缩小引起传质传热困难，氯化后的聚合物氯化均匀度较差，产品的溶解性变差，以及因粘连结块造成出料困难。

发明内容

本发明的目的是提供一种氯化聚丙烯的水相悬浮氯化生产方法，以克服现有技术存在的上述缺陷。

本发明的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将聚丙烯经深度空冷粉碎或液氮冷冻粉碎后，分级过筛，获得颗粒平均粒径为50～300微米、粒径分布宽度在1.2以下的粉料，优选的颗粒平均粒径为50～120微米；

较好的是经液氮冷冻粉碎；

所述聚丙烯为等规或无规聚丙烯，熔融指数为3-50g/10min，较好的是30-42.5g/10min的无规环管法生产的聚丙烯；

(2)将聚丙烯加入含有分散体系和引发体系的水相或盐酸相中，搅拌形成悬浮相；

其中：

若悬浮相主体为水相，则水的重量用量为聚丙烯的7-20倍，较好的是12-14倍；

若悬浮相主体为盐酸相，则盐酸相的重量用量为聚丙烯的7-20倍，较好的是12-14倍，盐酸的重量浓度为5～15％，较好的是5-10％；

分散体系的加入重量为聚丙烯的0.5-5％，较好的是3-4％；

所述分散体系为十二烷基磺酸钠、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠或硅溶胶中的一种以上；

较好的是聚乙烯醇或硅溶胶中的一种以上；

引发体系的加入重量为聚丙烯的0.1-5％，较好的是0.5-1.5％；

引发体系是偶氮类化合物或过氧化物；

偶氮类化合物优选偶氮二异丁腈或偶氮二异庚腈；

过氧化物优选过氧化氢、过氧化二苯甲酰或过氧化二碳酸双(2-乙基)己酯中的一种以上；

较好的是过氧化氢或过氧化二苯甲酰中的一种以上；

(3)通入氯气反应，然后从反应产物中收集氯化聚丙烯；

氯气通入量是目标氯化聚丙烯理论重量用氯量的100-120％倍，其中，氯化聚丙烯的氯的重量含量目标值范围为30-60％，较好的是理论用氯量的105-110％，由氯气累积流量计精确监控，氯气总通入量为氯化终点；

反应温度为70-80℃，反应压力为0～0.6MPa，反应时间为3～4小时；

本发明所述的工艺过程制得的氯化聚丙烯，含氯量在30-60％之间，能够完全溶解在苯、甲苯、二甲苯等有机溶剂中，溶解液清澈无悬浮物和沉淀物，溶解速度快。