[发明专利]一种酯溶氯化聚乙烯的生产工艺

说明书

本发明属于氯化聚乙烯制备技术领域，具体涉及一种酯溶氯化聚乙烯的生产工艺，该生产工艺将聚乙烯引发剂、分散剂按比例加入到反应釜中，搅拌混合均匀，调节好温度和压力，通入氯气进行一次反应，反应完成后，加入酯类溶剂和交联催化剂，并搅拌反应釜进行二次反应，最后将样品取出，冷却、干燥，得到酯溶氯化聚乙烯。本发明先用气‑固相氯化改性聚乙烯，然后将氯化聚乙烯与酯类溶剂、交联催化剂反应，使氯化聚乙烯端基含有亲酯基团，能够溶于酯类溶剂，使用时无需再用甲笨等有毒溶剂溶解，环保、安全；所制备的酯溶氯化聚乙烯既保留了原本的性能，又具有良好的流动性和溶解性；该生产工艺可靠，操作简单，安全、无污染。

技术领域

本发明属于氯化聚乙烯制备技术领域，具体涉及一种酯溶氯化聚乙烯的生产工艺。

背景技术

氯化聚乙烯(CPE)是由高密度聚乙烯(HDPE)经氯化取代反应制得的饱和高分子材料，外观为白色粉末，无毒无味，具有优良的耐候性、耐臭氧、耐化学药品及耐老化性能，具有良好的耐油性、阻燃性及着色性能。韧性良好(在-30℃仍有柔韧性)，与其它高分子材料具有良好的相容性，分解温度较高，主要用于电线、电缆，胶管、胶带，防水卷材，密封条等领域。而由于其自身结构等因素，在使用时一般会用有机溶剂如甲苯、二甲苯等进行溶解，但这些有机溶剂存在一定的毒性，对使用者有一定的危害，容易对环境造成污染。随着人们对安全、健康产品的追求，对各种产品的要求也越来越高，所以生产一种能够在低毒或无毒环保溶剂中溶解的氯化聚乙烯非常必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种酯溶氯化聚乙烯的生产工艺，该生产工艺先用气-固相氯化改性聚乙烯，然后将氯化改性后的氯化聚乙烯与酯类溶剂、交联催化剂反应，得到的酯溶氯化聚乙烯既保留了原本的性能，又具有良好的流动性、溶解性；工艺可靠，操作简单，安全、无污染。

为实现上述目的，本发明提供一种酯溶氯化聚乙烯的生产工艺，包括以下具体步骤：

S1.将聚乙烯、引发剂、分散剂按比例加入到反应釜中，搅拌混合均匀；

S2.在S1的反应釜中通入氯气排出反应釜中空气，然后将反应釜升温至120℃-140℃，同时将压力升至0.3-0.5MPa，继续搅拌，通入氯气进行一次反应；

S3.待S2中一次反应完成后，停止通入氯气，保温1-2h，然后用真空泵抽出反应釜中气体，降温；

S4.当反应釜温度降至65-75℃时，打开泄压阀，加入酯类溶剂和交联催化剂，然后搅拌反应釜进行二次反应；

S5.待S4中反应完全后，将反应釜中样品取出，冷却、干燥，得到酯溶氯化聚乙烯。

本技术方案采用中气-固相氯化改性聚乙烯，通过气体与固体直接反应，保持了原有聚乙烯的特性，又提高了其流动性能以及力学性能；该过程不使用有机溶剂，可避免有机溶剂的污染，也可以避免HCl的腐蚀，几乎不存在三废的排放。该方案还在改性后的氯化聚乙烯的端基引入亲酯基团，增加了氯化聚乙烯的酯溶性，能够溶解在酯类溶剂中，安全环保。

本技术方案的反应机理是：通过先将聚乙烯、引发剂、分散剂混合均匀，然后在加热加压的情况下与氯气发生反应，一个氯自由基取代聚乙烯骨架结构上的氢原子形成HCl气体，另一个氯自由基联结到聚乙烯结构上，形成氯化聚乙烯；同时体系中的聚乙烯单体又与改性后的氯化聚乙烯反应形成聚合物。在所形成的氯化聚乙烯聚合物中加入酯类溶剂、交联催化剂，在催化剂的作用下，酯类亲酯基团与氯化聚乙烯聚合物的端基结合，形成具有亲酯基团的氯化聚乙烯。

进一步地，上述技术方案S1中聚乙烯、引发剂和分散剂的质量比为100:0.5-2:1-2。

进一步地，上述技术方案S1中所述引发剂为过氧化苯甲酰和过氧化二异丙苯中的一种或两种任意比例的混合物。