[发明专利]一种氯化聚氯乙烯及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及高分子改性领域，尤其涉及一种氯化聚氯乙烯及其制备方法和应用。

背景技术

氯化聚氯乙烯(以下简称CPVC)是聚氯乙烯(以下简称PVC)经过氯化得到的改性PVC树脂。CPVC具有以下性能特点：(1)使用温度范围宽。PVC树脂经氯化，氯的质量分数由56.7％提高到61.0％～75.0％时，大分子的不规整性增加，结晶度降低，分子链的极性增加，因而使其玻璃化温度、软化温度和热变形温度上升。CPVC维卡软化点可比PVC树脂提高20～40℃：常用PVC的玻璃化温度为85～90℃，但CPVC可达到115～135℃，PVC硬管制品安全使用温度不能超过60℃，而CPVC硬管制品可在接近100℃温度下长期使用。CPVC是能在较高温度和较高内压下长期使用的为数不多的聚合物之一。(2)力学性能好。CPVC的抗拉强度比PVC高50％左右，比ABS树脂、PP树脂的抗拉强度高约1倍。特别是在100℃下，CPVC仍能保持其不寻常的刚性，可充分满足在此温度下对设备及管道等的要求。(3)耐化学品性能好。工业用化学药剂大都会腐蚀金属设备，导致渗漏、流程限制、使用寿命短等。CPVC不仅在常温下耐化学腐蚀性能优异，而且在较高温度下，仍具有很好的耐酸、碱，耐化学药品性，远远好于PVC和其他树脂。CPVC在许多应用方面可以代替传统材质以处理侵蚀性物质，如质量较差的水、酸性物质、碱性物质及其他水溶液，提供较长的使用寿命并拥有优良的环境适应力。(4)良好的阻燃性。CPVC具有优异的阻燃自熄性，其限氧指数为60，因而在空气中不会燃烧。具有无火焰滴露、限制火焰扩散及低烟雾生成等特性。(5)隔热性优良。CPVC具有较低的热传导率，用CPVC制成的耐热管道可免除隔热护层。CPVC的热传导系数仅为1.05W/(cm·K)。用CPVC加工的耐热管道，热量不容易从管道散发，热损失少。(6)加工和成型性好。CPVC制品具有与PVC制品同样的加工方式，如弯曲、切割、焊接、模压等，和一般PVC相差无几。一般PVC的加工机械只需改变一些加工条件，即可用于加工CPVC制品，十分简单方便。(7)不受水中余氯的影响。聚烯烃材料(如PP、PE等)遇到水中余氯时可能会分解。而CPVC则不会受水中余氯的影响，不会出现裂痕和渗漏，内壁光滑，细菌不易滋生。

因此，CPVC被广泛应用于制造各种管材、板材、型材、片材、注塑件、泡沫材料、防腐涂料等产品，在化工、建筑、汽车以及电器等行业具有广泛的应用。

对PVC氯化可得到61～75％的含氯率。CPVC最早由德国AG法本公司用溶剂法研制并投入生产(Titow W.V.Poly(vinly chloride)Technology(Fourth Edition).Elsevier Applied Science Publisher LTD，1984，24-29；EP19960810294，1996-05-06)。溶剂法于1936年开始工业化生产，主要用于涂料和黏合剂领域。20世纪40年代，英国ICI公司首先开发出水相法生产CPVC树脂技术(US6187808，2001-02-13；US4569972，1986-02-11)。20世纪50年代初，美国B.F.Goodrich公司(现为诺誉化工公司)实现了水相悬浮法CPVC树脂的工业化生产(EP19930101493，1993-01-31；US5216088，1992-02-18)。随后，前苏联、德国、日本、英国、法国也相继研究和采用了水相法建厂生产CPVC。我国于20世纪60年代开始研制溶剂法合成CPVC。近年来，世界CPVC的开发和应用发展非常迅速，产量也快速增加。