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氯化聚乙烯的固相氯化法和溶剂氯化法
- 2019-03-01-

固相氯化法

    氯化聚乙烯的固相氯化法就是将粉末聚乙烯及各种助剂于常压下与氯气在反应器内直接反应生产CPE的方法。该法一般在流化床中进行。高密度聚乙烯可不经处理进行固相氯化,低密度聚乙烯则需要溶胀后才能氯化。由于反应过程处于干燥状态,设备腐蚀较小,所得产品较纯净,是当前较受重视的方法。但存在固相氯化存在产物的晶区和非晶区氯化程度不同及高温所带来的一系列问题。

    较早的固相氯化法分二步进行,以偶氮二异丁腈、亚硫酸钠等为催化剂,第一步在低于聚合物的软化点(110)以下进行;第二步在110~140℃进行,通过控制反应时间来控制产品中的氯含量.采用流化床进行氯化比采用固定床所得到的氯化聚乙烯产品质量高。

    美国陶氏化学公司的专利提出的方法分四步进行:首先,将氯气通入有孔的细微分散的聚乙烯活性体和自由基引发剂的混合物中,控制反应温度在25~50℃;其次,继续升温至50~100℃,控制氯化部分占活性体质量的5~15%;然后,持续升温到125~132℃,控制反应使得反应速率充分慢且刚好阻止聚乙烯粉末融结的发生;最后,升温到130℃以上并低于活性体融结存在的温度以下,直到得到所需的氯化聚乙烯产物时,反应结束。

溶剂氯化法

    溶剂氯化法是将聚乙烯树脂溶于有机溶剂中,在少量引发剂存在下,进行氯化,然后将溶液干燥去溶剂后得到氯化聚乙烯产品。该法生产的产物氯分布较均匀,产品性能较好,但溶剂难以回收,污染较严重,能耗较高,所用助剂对人有害。目前只有少许企业仍在使用此法。

    聚乙烯一般在温度高于60℃时才溶解于有机溶剂。最常用的溶剂是四氯化碳,温度在76(四氯化碳沸点)时,可溶解LDPE,而高结晶度聚乙烯则需更高的温度(80~110)和压力。随着氯含量的增加,聚合物的溶解度也发生变化,为克服其造成的操作困难,可加入其他溶剂,如:四氯乙烷、三氯乙烷等。氯化作用一般在装有大功率搅拌器的反应器里进行.若用粉末聚乙烯为原料,则需在反应器里掺入少量氯化聚乙烯,以防止聚合物粒子相互粘结。