[发明专利]一种超高分子量氯化聚乙烯及其制备方法、装置和应用

权利要求书

1.一种超高分子量氯化聚乙烯的制备方法，包括以下步骤：

将粘均分子量为1000000～6000000的聚乙烯和氯化反应液混合，得到反应体系；

向所述反应体系中通入氯气，进行氯化反应，得到超高分子量氯化聚乙烯；

所述氯化反应过程中，将产生的水蒸气和氯化氢排出进行冷凝，得到副产物盐酸。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氯化反应液为质量浓度为22～26％的盐酸溶液；

所述氯化反应液中还包括分散剂、引发剂、表面活性剂和悬浮稳定剂；

以盐酸溶液的质量为基准，所述氯化反应液中分散剂的质量含量为0.03～0.085％；引发剂的质量含量为0.001～0.005％；表面活性剂的质量含量为0.01～0.05％；悬浮稳定剂的质量含量为0.02～0.05％。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述分散剂为疏水性白炭黑和/或聚甲基丙烯酸钠；

所述引发剂为两种或两种以上过氧化物的混合物；所述过氧化物在90℃和135℃下的半衰期为0.5～2小时；

所述表面活性剂为非离子表面活性剂；

所述悬浮稳定剂为聚乙烯吡咯烷酮和/或聚乙烯醇。

4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯和氯化反应液的质量比为1:3～8。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氯化反应依次包括第一氯化和第二氯化；

所述第一氯化的温度为70～120℃；所述第一氯化的压力为0～0.2MPa；

所述第二氯化的温度为120～138℃；所述第二氯化的压力为0.2～0.6MPa；

所述氯化反应的总时间为2.5～4h。

6.一种制备超高分子量氯化聚乙烯的装置，包括反应器(1)，所述反应器(1)上设置有氯气进口和气体出口；

进口与所述反应器(1)气体出口相连的冷却器(2)；所述冷却器(2)上端设置有气相出口；所述冷却器(2)下端设置有液相出口。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述反应器(1)为搪玻璃反应器；

所述冷却器(2)为降膜石墨冷却器或搪玻璃冷却器。

8.利用权利要求6或7所述的装置制备超高分子量氯化聚乙烯的方法，其特征在于，包括以下步骤：

将粘均分子量为1000000～6000000的聚乙烯和氯化反应液加入反应器(1)中，由氯气进口向反应器(1)中通入氯气进行氯化反应；

氯化反应产生的水蒸气和氯化氢进入冷却器(2)中进行冷凝，冷凝得到的盐酸自冷却器(2)的液相出口排出。

9.权利要求1～5或权利要求8任意一项所述制备方法制备的超高分子量氯化聚乙烯，其特征在于，所述超高分子量氯化聚乙烯由粘均分子量为1000000～6000000的聚乙烯制备得到；所述超高分子量氯化聚乙烯的氯含量为25～40wt％。

10.权利要求9所述的超高分子量氯化聚乙烯在合成橡胶中的应用。