水相懸浮法氯化聚乙烯橡膠及其合成工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種氯化聚乙烯橡膠及其合成工藝，具體涉及一種水相懸浮法氯化聚 乙烯橡膠及其合成工藝，屬于高分子合成材料技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 氯化聚乙烯（CPE、CM)是由高密度聚乙烯（0? 941-0. 97g/cm3 )在水相中與氯分子 反應(yīng)制得的產(chǎn)品。1973年安徽省化工研究院(簡稱現(xiàn)有)開始研究，1984年通過化工部CPE 工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)鑒定。產(chǎn)品執(zhí)行化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HG/T2704-2010。
[0003] 2012-2013年江蘇中煦高分子材料有限公司（簡稱中煦）的專利產(chǎn)品《氯化線型低 密度聚乙烯橡膠和氯化茂金屬聚乙烯橡膠》的問世，填補了氯化聚乙烯行業(yè)的空白?，F(xiàn)有水 相懸浮法是在生產(chǎn)氯化聚乙烯塑改型(產(chǎn)品保留部分殘留結(jié)晶度）的基礎(chǔ)上，研究其氯化工 藝、條件、配方的方法。當(dāng)氯化聚乙烯橡膠問世后，現(xiàn)有生產(chǎn)氯化聚乙烯塑改型的工藝缺陷 也顯現(xiàn)出來： (1)、氯化聚乙烯橡膠對原料聚乙烯分子量的要求(與CPE的原料比）降低4~8萬，分 子量分布增寬，密度上也有變化，在生產(chǎn)過程中從氯化反應(yīng)到包裝全流程中結(jié)團(tuán)、結(jié)塊的現(xiàn) 象是很嚴(yán)重的。為降低產(chǎn)品氯化聚乙烯橡膠的邵氏硬度和達(dá)到殘留結(jié)晶度為零的要求，使 產(chǎn)品的顆粒度變大，堆集密度變小。
[0004] (2)、聚乙烯氯化過程中產(chǎn)生的氯化氫被水吸收生成鹽酸。產(chǎn)品中若有極微量的鹽 酸，就會惡化產(chǎn)品質(zhì)量，降低其熱穩(wěn)定性，因此氯化后需經(jīng)一系列后處理工藝清除其中的吸 附酸；氯化聚乙烯橡膠比氯化聚乙烯塑改型顆粒內(nèi)部縫隙要多，吸附酸的量也多，這樣用生 產(chǎn)CPE的工藝來生產(chǎn)CM困難度很大，所以我國生產(chǎn)氯化聚乙烯橡膠廠家有的在脫酸工序中 增加離心機(jī)，脫完游離酸后再進(jìn)一步脫去部分吸附酸（國內(nèi)沒有耐鹽酸高分離因素的離心 機(jī)）；有的廠家增加中和釜攪拌轉(zhuǎn)速，有的廠家加大中和釜的壓力，有的廠家提高中和釜的 溫度，有的廠家用二次升溫、二次脫酸去除物料中的吸附酸，當(dāng)這些措施都無法中和物料的 吸附酸時，生產(chǎn)廠家只有降低氯化反應(yīng)過程中的氯化溫度，使產(chǎn)品保留一定范圍的殘留結(jié) 晶度；或用物料帶酸生產(chǎn)過程中增加熱穩(wěn)定劑的手段(不銹鋼離心干燥設(shè)備是要腐蝕的)， 這也是很多生產(chǎn)CPE廠家不能生產(chǎn)CM的關(guān)鍵技術(shù)之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本使用新型要解決的問題是針對以上不足，目的在于：提供了一種工藝簡單、成本 低、效率高的水相懸浮法氯化聚乙烯橡膠及其合成工藝。
[0006] 本發(fā)明技術(shù)解決方案： 一種水相懸浮法氯化聚乙烯橡膠，其特征在于，包括如下材料： 8份聚乙烯、9. 6份液氯、0-0. 2份乳化劑、0-0. 3份分散劑A、0-0. 3份分散劑B、0-0. 4 份分散劑C、0-0. 4份防粘劑、0-0. 2份引發(fā)劑和40-100份工藝水。
[0007] -種水相懸浮法氯化聚乙烯橡膠合成工藝，其特征在于，包括如下工藝： 乳化、氯化、后處理、離心、干燥、混合、包裝、入庫。
[0008] -種水相懸浮法氯化聚乙烯橡膠合成方法，其特征在于，包括如下工藝步驟： 步驟一：將工藝水(去離子水和自來水）計量后投入100立升反應(yīng)釜，開啟攪拌，然后依 次投入乳化劑、分散劑A、B、C和防粘劑，再投入橡膠專用型聚乙烯原料，升溫乳化使物料變 成懸浮液后，加入引發(fā)劑密閉反應(yīng)釜； 步驟二：當(dāng)反應(yīng)溫度升至80°C時，向釜內(nèi)通氯氣排除空氣二次；釜溫至85°C開始通 氯氣，控制第一段反應(yīng)溫度與通氯量的關(guān)系，釜溫到ll〇°C時通氯量是總氯量25%左右，進(jìn) 入第二段至釜溫至132°C時，總通氯量的55%左右，進(jìn)入第三段為高溫段，是生產(chǎn)CM最重 要工序，釜溫從132°C~138°C左右聚乙烯熔點132~134°C，當(dāng)通氯總量達(dá)到聚乙烯投料量 0. 8~1. 5倍后，停止通氯，吸收釜內(nèi)氯氣，降溫至KKTC后，用壓縮空氣趕釜內(nèi)的氯氣和氯化 氫氣體，至尾氣吸收系統(tǒng)，釜溫降至60°C時放料； 步驟三：將氯化好的物料放至脫酸、水洗塑料桶(進(jìn)行脫酸水洗操作)，此時反應(yīng)物的母 液鹽酸濃度為4~8%，經(jīng)無離子水或自來水洗滌過濾，氯化聚乙烯橡膠顆粒表面及洗滌液的 PH值接近中性，為了進(jìn)一步除去顆粒內(nèi)部的吸附酸，把濕物料再投入100立升反應(yīng)釜內(nèi)，開 啟攪拌在不升溫的條件下加入處理劑，30~60分鐘放料； 步驟四：物料經(jīng)過濾網(wǎng)后通過泵打入離心機(jī)，離心后物料的物料不需要加穩(wěn)定劑； 因處理劑處理后的物料可以達(dá)到企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)熱穩(wěn)定指數(shù)> 170°C以上。
[0009] 步驟五：將離心后的濕物料(含水份12-15%)加防粘劑(活性碳酸鈣）后，放入鼓風(fēng) 干燥箱一次即可得合格產(chǎn)品(水份< 〇. 4%)。
[0010] 本發(fā)明的有益效果： 本發(fā)明國內(nèi)水相懸浮法工藝生產(chǎn)氯化聚乙烯CPE的生產(chǎn)周期為24小時，CM的生產(chǎn)周期 為26~30小時；本發(fā)明工藝生產(chǎn)CPE、CM的周期為12~14小時，提高原有裝置生產(chǎn)能力； 氯化聚乙烯生產(chǎn)過程中能耗大的工序有中和、干燥，使用大量工藝水的工序有脫酸、降溫洗 堿洗鹽；本發(fā)明工藝除去了中和工序、降溫洗堿洗鹽工序，固液分離后物料含水量為12~ 15%，降低了生產(chǎn)氯化聚乙烯能耗，簡化工藝流程，方便操作；本發(fā)明工藝的氯化聚乙烯物料 不需要加熱穩(wěn)定劑，降低了氯化聚乙烯的制造成本；因氯化聚乙烯后處理工序是制約其性 能的主要因素之一，而"中煦后處理劑"解決了這一困擾，對原料聚乙烯要求更寬，在橡膠 型氯化聚乙烯的生產(chǎn)上更體現(xiàn)了其優(yōu)勢；本發(fā)明增加了氯化分散體系能力，產(chǎn)品正品率從 98%提高到99. 5%。
【附圖說明】
[0011] 圖1為本發(fā)明工藝流程結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0012] 下面結(jié)合附圖1對發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0013] 實施例1: 如圖1所示，將工藝水(去離子水或自來水）按聚乙烯配比計量投入1〇〇立升搪瓷反應(yīng) 釜。開啟攪拌和攪拌冷卻水，按一定的配方量依次投入分散劑A、B、C、乳化劑、防粘劑和聚 乙烯，最后加引發(fā)劑，密閉反應(yīng)釜升溫。溫度至80°C時向釜內(nèi)通入氯氣，當(dāng)釜內(nèi)壓力達(dá)到 0.05-0. 1 MPa時，停止通氯，打開通向尾氣系統(tǒng)的閥門，使釜內(nèi)壓力排至零，重復(fù)操作二次。 當(dāng)釜溫到85°C時通入氯氣分階段氯化，控制反應(yīng)溫度和各階段的通氯量。當(dāng)達(dá)到規(guī)定的通 氯量時，停止通氯，結(jié)束反應(yīng)。降溫至l〇〇°C以下，用壓縮空氣置換反應(yīng)釜中殘存的少量氯 氣和氯化氫氣體，進(jìn)入尾氣吸收系統(tǒng)。進(jìn)一步降溫至60°C時，將反應(yīng)物放出。此時反應(yīng)物