[发明专利]一种制备氯磺化聚乙烯的方法

说明书

本发明属于有机合成技术领域，为一种气固液三相反应制备氯磺化聚乙烯的方法，包括(a)将含水量小于1％的聚乙烯和混合溶剂加入到反应器内；(b)当聚乙烯充分溶解后加入引发剂偶氮二异丁腈，通入氯气；(c)将预氯化物输送到下一个反应器，降低预氯化物的温度；反应完成后分析氯、硫含量，合格后加入1％的环氧树脂稳定剂，通入氮气，加入防粘结剂滑石粉，然后出料即得氯磺化聚乙烯产品。本发明生产过程控制可靠，产品性能良好、质量稳定。避免了使用四氯化碳造成的负面环境影响，保证了产品的绿色环保。

技术领域

本发明属于氯磺化聚乙烯制备领域，涉及一种制备氯磺化聚乙烯的方法，特别是一种气固液反应制备氯磺化聚乙烯的方法。

背景技术

氯磺化聚乙烯是聚乙烯经过氯化和氯磺酰化反应制得的特种合成橡胶。由于结构的饱和性和氯磺酰基的存在，因此具有良好的可交联性，且硫化胶的耐候性、耐臭氧性、耐油性、耐化学药品性、耐磨性、抗辐射性、阻燃性和气密性优良，色泽稳定性好，被广泛应用于汽车橡胶零配件、阻燃电线电缆、屋面防水、化工设备防腐衬里、制鞋和涂料领域。

氯磺化聚乙烯的生产方法有溶液法和气固相法两种，目前工业生产普遍采用溶液法。溶液法制备氯磺化聚乙烯的方法是：将聚乙烯通入氯气、二氧化硫进行反应得到氯磺化聚乙烯的四氯化碳溶液，然后再分离出四氯化碳，得到产品。由于该方法在生产过程中使用和消耗大量四氯化碳，进而对大气臭氧层造成破坏，已被列入限制发展的项目。

中国专利申请CN1167120A，公开了一种氯磺化聚乙烯的制备方法，依次按照下述过程制备：

将氯磺化聚乙烯粉状物投入洁净的带有搅拌器的容器中；

加热至30℃～100℃；

加入预热的按一定比率的二氧化硫与氯气的混合气体；

保持恒温反应、搅拌、混合，60分钟～100分钟之后，停止氯磺化反应；

排出反应副产品及残余气体至洗涤槽中；

将釜中产品取出置于真空炉中，在80℃温度下，将产品中残余废酸去除后，得到产品氯磺化聚乙烯。

氯磺化聚乙烯产品含硫1.0％～3.0％，优选1.0％～1.5％，含氯20％～45％，优选30％～42％.

专利WO2009123993A1,公开了一种聚烯烃氯磺化的方法，具体包括：

A)将至少一种聚烯烃基聚合物在50℃至110℃下溶解在溶剂中，以形成溶液；

B)将所述溶液调节到75℃至100℃，而不沉淀；

C)将氯磺化试剂加入到所述反应器；

D)在已经加入所述氯磺化试剂后，向所述溶液加入引发剂；

E)维持在75℃至100℃，同时保持所有的气体，以形成氯磺化烯烃。其中，氯磺化试剂可以为氯气和二氧化硫，溶剂混合物为四氯化碳和三氯甲烷的混合溶剂，需要从反应体系中除去湿气，引发剂可以为偶氮累引发剂，反应后，需要降压，通入氮气，可以加入环氧树脂做稳定剂，同时，还可以加入抗氧剂等，聚烯烃可以为LLDPE等。

中国专利CN102153684A，公开了一种气固相反应制备氯磺化聚乙烯的方法，具体包括：

(1)将氯化聚乙烯粉末和防粘结剂加入反应器中，其中，防粘结剂用量为氯化聚乙烯粉末质量的1％～6％；所述的反应器采用多层搅拌式固定床反应器，其顶部设有插入式搅拌器，所述的插入式搅拌器的底部为框式搅拌桨且上部为多层叶片式搅拌桨，