氯化聚氯乙烯樹脂酸相法生產工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及高分子材料合成技術領域，具體涉及間一種氯化聚氯乙烯樹脂酸相法生產工藝。
【背景技術】
[0002]目前國內生產氯化聚氯乙烯樹脂的方法都是水相法，溶劑法因生產成本高被淘汰，固相法產品質量達不到要求，實現不了工業化，因此水相法是主要的生產方法，水相懸浮法就是用一定量的分散劑將聚氯乙烯分散懸浮在純水中，在攪拌下加壓通入氯氣進行氯化，當達到所需要的氯含量后，進行過濾脫酸、水洗、中和、干燥制的成品。但是現有的水相法生產工藝存在生產效率低、產品質量不穩定、廢水的排放量大等弊端。
【發明內容】
[0003]本發明的目的就是針對現有技術存在的缺陷，提供一種工藝簡單、生產效率高、產品質量穩定、節能減排且廢水能夠循環利用的氯化聚氯乙烯樹脂酸相法生產工藝。
[0004]本發明是在現有水相法生產氯化聚氯乙烯樹脂工藝的基礎上進行改進，用一定濃度的鹽酸介質代替水介質進行氯化反應，技術方案如下:工序包括氯化、過濾脫酸、水洗、中和以及干燥，所述的氯化工序反應物配比按重量份計為:聚氯乙烯100，0.1-22%的鹽酸溶液500-600，分散劑0.2-0.4，乳化劑0.1-0.2，引發劑0.1-0.3；氯化工序操作步驟為:
(1)、在鹽酸溶液中加入分散劑、乳化劑和聚氯乙烯，然后攪拌乳化分散。
[0005](2)、升溫至70_80°C，加入引發劑后向反應液中通氯氣進行氯化反應，反應溫度不超過110°C、壓力控制在不高于0.45MPa，當達到所需要的氯含量時終止反應。
[0006]上述方案進一步改進為:
優選的，所述過濾脫酸工序采用履帶式過濾機或者哈氏合金離心機進行分離;分離后的濃酸儲存在襯膠儲槽或玻璃鋼儲槽中，且經雜質過濾后返回步驟(1)循環利用。
[0007]優選的，所述鹽酸溶液質量濃度為5-20%。
[0008]優選的，所述氯化反應壓力控制在0.40-0.45 MPa。
[0009]優選的，所述分散劑為二氧化硅，進一步優選為疏水性二氧化硅;所述的乳化劑為環氧乙烷與環氧丙烷共聚物;所述的引發劑為二叔丁基過氧化物。
[0010]氯氣的通氣量和反應時間的控制是根據產品適用的場合來確定，當需要含氯量較高的產品時，可以適當增大通氣量和/或延長反應時間，反之就減小通氣量和/或縮短反應時間。
[0011]本發明通過用一定濃度的鹽酸介質代替水介質進行氯化反應，使氯化反應的均勻性提高，氯含量穩定，從而改善產品的內在質量;通過控制通氣量及反應時間等反應參數，可以得到不同氯含量及其他性能參數的氯化聚氯乙烯產品，能夠適應于不同場合的需要。同時酸的濃度提高后，酸液循環使用，母液中助劑循環利用，既減少了廢酸的排放，又減少了有機物的排放，提高了效率，降低了成本，加強了環境保護。
【具體實施方式】
[0012]下面僅僅以齊魯石化生產的聚氯乙烯樹脂粉末為反應原料，結合具體實施例對本發明進一步進行說明。
[0013]實施例1
原料配比為:聚氯乙稀粉末100kg，5%的鹽酸溶液500 kg，二氧化娃0.2kg，環氧乙燒與環氧丙燒共聚物0.lkg，二叔丁基過氧化物0.3kg、氯氣40kg。具體操作步驟為:
(1)、向搪玻璃反應釜中依次加入鹽酸溶液中加入二氧化硅、環氧乙烷與環氧丙烷共聚物、聚氯乙烯粉末，然后攪拌乳化分散1小時。
[0014](2)、升溫至80°C加入二叔丁基過氧化物，然后向反應液中通氯氣進行氯化反應，連續升溫至110°c，控制反應壓力0.4-0.45MPa，反應時間保持6小時左右。
[0015](3)、反應液通過履帶式過濾機(或哈氏合金離心機)過濾脫酸，將濾渣進行常規水洗、中和、干燥等工序處理制得成品。
[0016]實施例1重復操作多次，得到的成品氯含量均在66-68%之間；能夠適用于塑料制品領域;而由現有水相法制備同樣含氯量的產品，當通入相同重量的氯氣時，得到的成品氯含量均在64-66%之間，即得到的氯含量比本發明的酸相法低，氯含量低會影響塑料制品的維卡軟化溫度等性能。本實施例過濾得到濃酸儲存在襯膠儲槽中，過濾掉雜質后返回步驟(1)循環套用。
[0017]實施例2
原料配比為:聚氯乙烯粉末100kg，20%的鹽酸溶液500 kg，二氧化硅0.2kg，環氧乙烷與環氧丙燒共聚物0.lkg，二叔丁基過氧化物0.3kg、氯氣40kg。具體操作步驟為:
(1)、向搪玻璃反應釜中依次加入鹽酸溶液，加入二氧化硅、環氧乙烷與環氧丙烷共聚物、聚氯乙烯粉末，然后攪拌乳化分散1小時。
[0018](2)、升溫至80°C加入二叔丁基過氧化物，然后向反應液中通氯氣進行氯化反應，連續升溫至110°c停止反應，控制反應壓力0.4-0.45MPa，反應時間保持6小時左右。
[0019](3)反應液通過履帶式過濾機(哈氏合金離心機)過濾脫酸，將濾渣進行常規水洗、中和、干燥等工序處理制得成品。
[0020]實施例2重復操作多次，得到的成品氯含量均在65-67%之間；能夠適用于塑料制品領域;而由現有水相法制備同樣含氯量的產品，當通入相同重量的氯氣時，得到的成品氯含量均在63-65%之間，即得到的氯含量比本發明的酸相法低，氯含量低會影響塑料制品的維卡軟化溫度等性能。本實施例過濾得到濃酸儲存在襯膠儲槽中，過濾掉雜質后返回步驟(1)循環套用。
[0021]通過以上可見，通過采用酸相法以及結合本發明所選用的特定分散劑、乳化劑、聚氯乙烯，再同等通氯條件下，實施例1和2制備的氯化聚氯乙烯樹脂的氯含量均高于水相法制備的氯化聚氯乙烯樹脂的氯含量。
[0022]實施例1-2僅僅是本發明的典型實施例，在本發明的保護范圍之內，本領域技術人員完全能夠將上述各個技術特征重新組合成其他的技術方案，均能夠達到本發明的技術效果，但均與本發明解決同樣地技術問題，均落入本方案的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種氯化聚氯乙烯樹脂酸相法生產工藝，工序包括氯化、過濾脫酸、水洗、中和以及干燥，其特征在于:所述氯化工序反應物配比按重量份計為:聚氯乙烯100，質量濃度0.1-22%的鹽酸溶液500-600，分散劑0.2-0.4，乳化劑0.1-0.2，引發劑0.1-0.3；氯化工序操作步驟如下: (1)、向所述鹽酸溶液中加入分散劑、乳化劑和聚氯乙烯，然后攪拌乳化分散； (2 )、升溫至70-80°C，加入引發劑后向反應液中通氯氣進行氯化反應，反應溫度不超過110°C、壓力控制不高于0.45MPa，當達到所需要的氯含量時終止反應。2.根據權利要求1所述的氯化聚氯乙烯樹脂酸相法生產工藝，其特征在于:所述過濾脫酸工序采用履帶式過濾機或者哈氏合金離心機進行分離;分離后的濃酸儲存在襯膠儲槽或玻璃鋼儲槽中，且經雜質過濾后返回步驟(1)循環利用。3.根據權利要求1所述的氯化聚氯乙烯樹脂酸相法生產工藝，其特征在于:所述鹽酸溶液質量濃度為5-20%。4.根據權利要求1所述的氯化聚氯乙烯樹脂酸相法生產工藝，其特征在于:所述氯化反應壓力控制在0.40-0.45 MPa ο5.根據權利要求1-4任一所述的氯化聚氯乙烯樹脂酸相法生產工藝，其特征在于:所述分散劑為二氧化硅;所述乳化劑為環氧乙烷與環氧丙烷共聚物;所述引發劑為二叔丁基過氧化物。6.根據權利要求5所述的氯化聚氯乙烯樹脂酸相法生產工藝，其特征在于:所述二氧化娃為疏水性二氧化娃。
【專利摘要】本發明公開了一種氯化聚氯乙烯樹脂酸相法生產工藝，工序包括氯化、過濾脫酸、水洗、中和、干燥，氯化工序反應物配比按重量份計為：聚氯乙烯100，質量濃度0.1-22%的鹽酸溶液500-600，分散劑0.2-0.4，乳化劑0.1-0.2，引發劑0.1-0.3；氯化工序操作步驟如下：（1）、向所述鹽酸溶液中加入分散劑、乳化劑、聚氯乙烯，然后攪拌乳化分散；（2）、升溫至70-80℃，加入引發劑后向反應液中通氯氣進行氯化反應，反應溫度不超過110℃、壓力控制不高于0.45MPa，當達到所需要的氯含量時終止反應。本發明通過用一定濃度的鹽酸介質代替水介質進行氯化反應，使氯化反應的均勻性提高，氯含量穩定；同時酸的濃度提高后，酸液循環使用，母液中助劑循環利用，既減少了廢酸的排放，又減少了有機物的排放，提高了效率，降低了成本，加強了環境保護。
【IPC分類】C08F14/06, C08F8/22
【公開號】CN105461833
【申請號】CN201510978371
【發明人】劉旭思, 紀成亮, 徐文圣
【申請人】山東旭業新材料股份有限公司
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年12月23日