[发明专利]氯磺化聚异戊二烯及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新材料，尤其是聚异戊二烯的一种新的衍生物及制备方法。

背景技术

氯化聚异戊二烯(俗称：氯化橡胶)是聚异戊二烯的氯化衍生物，作为防腐涂料等产品的中间体具有防腐、耐水、阻燃等优异化学性能，但其成膜后的脆性大，不宜单独使用，需添加其它材料改性以提高其柔韧性，氯磺化聚异戊二烯由于在分子结构中添加了磺化基团，在具备氯化聚异戊二烯特性外，增加了材料的柔韧性，可以在不添加改性材料的条件下作为成膜材料。

刘争男等公开了采用水相悬浮法，在常压下对反式-1，4-聚异戊二烯(TPI)进行氯化改性的方法。研究了温度、时间、粒径等对氯化反式-1，4-聚异戊二烯(CTPI)氯含量的影响。得到适宜的反应条件是：采用两阶段升温的方法，控制一定的通氯量，第一阶段，反应温度为35℃，反应时间为2～3h；第二阶段.反应温度为50～55℃，反应时间为1～6h，可获得氯质量分数在50％以内的CTPI，产品为可溶解的白色疏松颗粒。”弹性体,2006(1):8-12。但氯化聚异戊二烯柔韧性不足，在不添加改性材料的条件下难以作为成膜材料。

发明内容

本发明目的是提出一种氯磺化聚异戊二烯及制备方法，克服了氯化聚异戊二烯柔韧性不足的缺点，在不添加改性材料的条件下作为成膜材料。特别是提出用三氯甲烷为主的溶剂，通过液相氯化、磺化生产氯磺化聚异戊二烯的生产方法。

本发明的技术方案是：氯磺化聚异戊二烯，其特征是化学分子式为[C₁₀H_xCl_y(SO₂Cl)_z]_n，在聚异戊二烯分子中的结构中引入Cl和SO₂Cl基团，其中x＝10～11,y＝2～7,z＝2～7,n取值100-5000。对应粘度值为5～600CP(含20％氯磺化聚异戊二烯的二甲苯溶液)。

氯磺化聚异戊二烯的制备方法，步骤如下，在溶剂法降解及反应工序中采用的溶剂含三氯甲烷成分；氯磺化过程是向聚异戊二烯或天然胶溶液(质量浓度尤其是3-10％，尤其是4-8％)中同时通入氯气和二氧化硫气体；聚异戊二烯或天然胶经塑炼后送入降解釜中通氧降解聚异戊二烯或天然胶溶液，降解釜中三氯甲烷的溶剂50％以上的重量比，在0.1-0.5MPa压力条件下，控制反应釜中的温度45-75℃，反应完成液经脱溶、分离、干燥后制得一定规格的氯磺化异戊二烯产品[C₁₀H_xCl_y(SO₂Cl)_z]_n，分离工序分离出的溶剂送回降解工序循环使用。

进一步，反应降解釜中的温度不超过75℃。

进一步，降解釜中用的是以三氯甲烷为主的溶剂，聚异戊二烯的浓度为2-4％，当降解液粘度达2～4CP以上时送入氯磺化工序，控制反应釜中的温度50～55℃，氯气和二氧化硫的体积比例为1-3：1，控制降解釜中的温度55-75℃。

本发明的有益效果：本发明提出的氯磺化聚异戊二烯及制备方法，克服了氯化聚异戊二烯柔韧性不足的缺点，在不添加改性材料的条件下能作为成膜材料。按国标GB/1731－93检测在不添加改性材料的条件下的漆膜未出现任何裂纹，与添加了8～10％添加剂的氯化橡胶漆膜的柔韧性基本一致，而不加添加剂的氯化橡胶漆膜则龟裂为碎片，显然本发明的原材料成本低，配制使用方便。特别是本发明提出的用三氯甲烷为主的溶剂，通过液相氯化、磺化生产氯磺化聚异戊二烯的生产方法，工艺流程简单可靠。

附图说明

图1是本发明氯磺化聚异戊二烯生产工艺流程图。

具体实施方式

聚异戊二烯(或天然胶)经塑炼后送入降解釜中通氧降解，降解釜中用的是以三氯甲烷为主的溶剂，降解后的胶液送入氯磺化工序，在0.05～0.5MPa条件下，控制反应釜中的温度不超过75℃，但大于45℃的温度，反应完成液经脱溶、分离、干燥后制得一定规格的氯磺化异戊二烯产品，分离工序分离出的溶剂送回降解工序循环使用。脱溶、分离、干燥属简单常规工艺。

氯磺化聚异戊二烯材料的有关实施例如下。

实例一：