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氯化聚乙烯的固相氯化法和溶劑氯化法
- 2019-03-01-

固相氯化法

    氯化聚乙烯的固相氯化法就是將粉末聚乙烯及各種助劑于常壓下與氯氣在反應器內直接反應生產CPE的方法。該法一般在流化床中進行。高密度聚乙烯可不經處理進行固相氯化,低密度聚乙烯則需要溶脹后才能氯化。由于反應過程處于干燥狀態,設備腐蝕較小,所得產品較純凈,是當前較受重視的方法。但存在固相氯化存在產物的晶區和非晶區氯化程度不同及高溫所帶來的一系列問題。

    較早的固相氯化法分二步進行,以偶氮二異丁腈、亞硫酸鈉等為催化劑,第一步在低于聚合物的軟化點(110)以下進行;第二步在110~140℃進行,通過控制反應時間來控制產品中的氯含量.采用流化床進行氯化比采用固定床所得到的氯化聚乙烯產品質量高。

    美國陶氏化學公司的專利提出的方法分四步進行:首先,將氯氣通入有孔的細微分散的聚乙烯活性體和自由基引發劑的混合物中,控制反應溫度在25~50℃;其次,繼續升溫至50~100℃,控制氯化部分占活性體質量的5~15%;然后,持續升溫到125~132℃,控制反應使得反應速率充分慢且剛好阻止聚乙烯粉末融結的發生;最后,升溫到130℃以上并低于活性體融結存在的溫度以下,直到得到所需的氯化聚乙烯產物時,反應結束。

溶劑氯化法

    溶劑氯化法是將聚乙烯樹脂溶于有機溶劑中,在少量引發劑存在下,進行氯化,然后將溶液干燥去溶劑后得到氯化聚乙烯產品。該法生產的產物氯分布較均勻,產品性能較好,但溶劑難以回收,污染較嚴重,能耗較高,所用助劑對人有害。目前只有少許企業仍在使用此法。

    聚乙烯一般在溫度高于60℃時才溶解于有機溶劑。最常用的溶劑是四氯化碳,溫度在76(四氯化碳沸點)時,可溶解LDPE,而高結晶度聚乙烯則需更高的溫度(80~110)和壓力。隨著氯含量的增加,聚合物的溶解度也發生變化,為克服其造成的操作困難,可加入其他溶劑,如:四氯乙烷、三氯乙烷等。氯化作用一般在裝有大功率攪拌器的反應器里進行.若用粉末聚乙烯為原料,則需在反應器里摻入少量氯化聚乙烯,以防止聚合物粒子相互粘結。


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