[发明专利]一种聚氯乙烯无汞催化剂及其制备方法

说明书

本发明公开一种聚氯乙烯无汞催化剂及其制备方法，本发明的聚氯乙烯无汞催化剂，包括载体以及负载在所述载体上的活性金属，所述载体采用碳化物、沸石、氧化镁、氧化钛中的一种；所述活性金属采用钒、铬、猛、钼、镍、铜中的一种，所述负载在载体上的活性金属与所述载体的质量比为3‑10:100。本发明生产方法简单，生产的催化剂活性好，并且环境友好。

技术领域

本发明属于化工产品技术领域，具体涉及一种聚氯乙烯无汞催化剂及其制备方法。

背景技术

聚氯乙烯（Polyvinyl chloride)，英文简称PVC，聚氯乙烯根据氯乙烯单体的获得方法来区分可分为电石法、乙烯法。由于其防火耐热作用，聚氯乙烯被广泛用于各行各业各式各样产品：电线外皮、光纤外皮、鞋、手袋、袋、饰物、招牌与广告牌、建筑装潢用品、家俱、挂饰、滚轮、喉管、玩具、门帘、卷门、辅助医疗用品、手套、某些食物的保鲜纸、某些时装等。

现有技术中常用的聚氯乙烯的制备方法是电石法：在电石法聚氯乙烯生产过程中，采用乙炔和氯化氢为原料，氯化汞和活性炭为催化剂，进行催化反应来合成氯乙烯单体，化学反应式为：C₂H₂+2HCl==CHCl₂-CH₃，然后氯乙烯单体聚合形成聚氯乙烯。随着催化反应的进行，活性炭中容易升华的氯化汞含量降低至4%以下，同时活性炭孔隙中因吸附了过量的原料氯化氢气体和产物氯乙烯，催化剂逐渐失活。在生产过程中容易造成含汞废水，污染环境。

为了解决上述问题，中国专利申请CN202110654559.6公开了一种用于聚氯乙烯无汞化合成的催化剂的制备方法，并具体公开了以下技术方案，第一步、过渡金属盐加入溶剂中制备成均匀混合溶液；第二步、混合溶液中选择性加入含氮物质，氮掺杂提供优良催化活性位点，提升催化活性和反应效率；第三步、聚丙烯腈(PAN)中空纤维浸渍到过渡金属混合溶液中，吸附过渡金属及含氮物质，且PAN自身也提供氮掺杂催化活性位点；第四步、吸附过渡金属的PAN中空纤维稳定化处理；第五步、吸附过渡金属的PAN中空纤维碳化处理。第一步中所述过渡金属盐包括铜(Cu)、铁(Fe)、钴(Co)和镍(Ni)等的氯化物和硝酸化物。第一步中所述溶剂为DMF或DMSO等。第二步中所述含氮物质为尿素或三聚氰胺等，该催化剂在制备过程中生产工艺复杂，不利于连续化工业生产。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种聚氯乙烯无汞催化剂及其制备方法，生产方法简单，生产的催化剂活性好，并且环境友好。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种聚氯乙烯无汞催化剂，包括载体以及负载在所述载体上的活性金属，所述载体采用碳化物、沸石、氧化镁、氧化钛中的一种；所述活性金属采用钒、铬、猛、钼、镍、铜中的一种，所述负载在载体上的活性金属与所述载体的质量比为3-10:100。

进一步地，所述碳化物包括活性炭或者碳纳米管。

一种聚氯乙烯无汞催化剂的制备方法，该方法包括如下步骤：

（1）选取活性金属，载体按比例混合后制备成粒度小于600目的微粒，充分搅拌使得载体与活性金属充分接触；

（2）对步骤（1）的产物加水造粒，造粒粒度为30-60目；

（3）对所得颗粒进行一次高温焙烧，然后迅速冷却到室温；

（4）对高温焙烧后的产物进行进行二次焙烧，冷却到室温即可。

进一步地，步骤（1）中所述搅拌采用气流搅拌机。

进一步地，步骤（3）中所述高温焙烧温度为960-1250℃。

进一步地，步骤（4）中所述二次焙烧的温度为550-620℃。

本发明的有益效果为：

本发明的生产方法简单，生产的催化剂经过试验证明能够有效加快反应速度，活性好，并且环境友好，不含有毒物质，后续三废处理成本低。