一种水相悬浮法制备氯化聚丙烯树脂的方法技术

本发明专利技术提供一种水相悬浮法制备氯化聚丙烯树脂的方法，所述方法包括粉碎、加料、氯化、后处理；所述粉碎，将聚丙烯原料粉碎至平均粒径≤13μm，得到聚丙烯超微粉。本发明专利技术不需要采用有毒的有机溶剂对聚丙烯进行溶胀预处理；本发明专利技术制备的氯化聚丙烯树脂，外观为淡黄色超微粉末，氯含量为30

【技术实现步骤摘要】
一种水相悬浮法制备氯化聚丙烯树脂的方法


[0001]本专利技术涉及一种水相悬浮法制备氯化聚丙烯树脂的方法，属于氯化聚丙烯树脂


技术介绍

[0002]氯化聚丙烯树脂（简称CPP）是由聚丙烯树脂氯化改性制得的热塑性树脂产品，外观为黄白色粉末或颗粒，无毒，易溶于芳烃及酯酮类溶剂，不溶于乙醇及石蜡烃，耐热、耐光、耐油，能抗强氧化性酸及强碱的腐蚀，被广泛应用于油墨、涂料及胶粘剂等高端领域。
[0003]目前CPP树脂的溶剂法制备技术最为成熟，所得产品质量好，在芳烃及酯酮类溶剂中溶解性能好、透明度高，得到了市场的广泛认可。但溶剂生产法工艺较为繁琐，所用溶剂会对人体产生危害，且破坏大气臭氧层，对环境造成污染，现已被限制使用。
[0004]水相悬浮法制备技术工艺简单，操作方便，生产成本低，尤其是较溶剂法具有环保的显著优势，因此，目前是国内外大力推广的先进生产技术。但水相悬浮法所制备的CPP树脂在芳烃及酯酮类溶剂中的溶解性能较差，溶液透明度低，制备的油墨、涂料等产品存在着光泽度差、颜色暗淡的问题，严重影响了下游产品的应用。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的不足，本专利技术提供一种水相悬浮法制备氯化聚丙烯树脂的方法，实现以下专利技术目的：提高CPP树脂在芳烃及酯酮类溶剂中的溶解性和溶液透明度。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采取以下技术方案：一种水相悬浮法制备氯化聚丙烯树脂的方法，所述方法包括粉碎、加料、氯化、后处理；所述粉碎，将聚丙烯原料粉碎至平均粒径≤ 13μm，得到聚丙烯超微粉。
[0007]所述聚丙烯原料，分子量在3～5万之间，熔融指数为15～17g/10min，熔程为141～145℃，粒径为155
‑
165μm。
[0008]所述加料，将水加入氯化釜内，开启搅拌，依次加入引发剂过氧化二异丙苯、分散剂聚丙烯酸钠盐和疏水性二氧化硅，最后加入聚丙烯超微粉，密封后抽真空至
‑
0.09～
‑
0.07MPa，升温。
[0009]所述聚丙烯超微粉与引发剂的质量比为193
‑
195:1；所述聚丙烯超微粉与分散剂的质量比为96
‑
98:1；所述聚丙烯超微粉与疏水性二氧化硅的质量比为28
‑
30:1；所述聚丙烯超微粉与水的质量比为0.03
‑
0.04:1。
[0010]所述氯化，待釜温升至118
‑
120℃后开始通入氯气，所述通入氯气包括五段通氯，分别为第一段通氯、第二段通氯、第三段通氯、第四段通氯、第五段通氯；所述第一段通氯的温度范围为120～135℃，通氯量占总通氯量的20.5
‑
21.5%，所述第二段通氯的温度范围为135～141℃，通氯量占总通氯量的14.5
‑
15.5%，所述第三段通氯的温度范围为141～145℃，通氯量占总通氯量的16.5
‑
17.5%，第四段通氯的温度范围为145～149℃，通氯量占总通氯量的17.5
‑
18.5%，第五段通氯的温度范围为149～150℃，通氯量占总通氯量的28.5
‑
29.5%。
[0011]所述第一段通氯的速率为2.8
‑
3.2kg/min；所述第二段通氯的速率为2.8
‑
3.2kg/min；所述第三段通氯的速率为1.8
‑
2.2 kg/min；所述第四段通氯的速率为1.8
‑
2.2 kg/min；所述第五段通氯的速率为1.8
‑
2.2 kg/min。
[0012]所述后处理，通氯结束后的氯化聚丙烯浆料，保温28
‑
32分钟后，降温后经过脱酸、中和、脱水、真空干燥后得到氯化聚丙烯树脂。
[0013]所述脱酸，氯化聚丙烯浆料降温至58
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62℃后，经压滤，并反复用水洗涤至滤液pH为6；所述中和，将脱酸后的物料加入适量水后，升温至68
‑
72℃并保温2.8
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3.2h，逐渐加入纯碱，脱除物料残余的酸，控制最终PH值为7；所述离心脱水，脱水后的湿物料含量率为38
‑
42%；所述真空干燥，将湿物料进行真空干燥，控制物料挥发份≤0.45%，得到氯化聚丙烯。
[0014]所述粉碎采用超低温液氮粉碎，具体参数如下：所述分散剂聚丙烯酸钠盐，主要起固液相浸润和体系分散的作用；所述疏水性二氧化硅，主要起防止物料粘连的作用。
[0015]本专利技术制备氯化聚丙烯的原理：将PP树脂超微粉、水及助剂于耐压反应釜中密封并抽真空，之后升温至120℃开始通氯。通氯后，扩散溶解在水中的氯气借助引发剂的引发，产生氯自由基与聚丙烯分子链上的C
‑
H键发生取代反应，在氯气不断通入的情况下，自由基的链锁反应不断传递转移并深入树脂颗粒内部，使氯化反应连续进行，在断氯后，自由基由于相互间及反应器壁不断碰撞而结束。本专利技术采用特定的原料，结合特定的助剂，并采取五段通氯控制方式，通过不同氯化阶段反应温度及升温速率、通氯速率、通氯量的严格控制，控制反应过程中树脂分子链上氯的分布，从而得到氯化均匀的CPP树脂产品。
[0016]与现有技术相比，本专利技术取得以下有益效果：1.本专利技术不需要采用有毒的有机溶剂对聚丙烯进行溶胀预处理。
[0017]2.本专利技术制备的氯化聚丙烯树脂，外观为淡黄色超微粉末，氯含量为30
‑
40%，粘度（20%甲苯25
±
1℃）为260
‑
350 mpa
·
s，溶解度≥99.5%，透明度为≥82%，挥发份≤0.45%，优选为：氯含量为33
‑
34%，粘度（20%甲苯25
±
1℃）为320
‑
325 mpa
·
s，溶解度99.5
‑
99.8%，透明度为84
‑
86%，挥发份为0.38
‑
0.40%，具有溶解性能好、溶液透明度高的优点，采用本专利技术
氯化聚丙烯树脂制得的油墨、涂料光泽度好、颜色鲜艳。
具体实施方式
[0018]实施例1一种水相悬浮法制备氯化聚丙烯树脂的方法包括以下步骤：（1）粉碎首先将300kg聚丙稀（PP）原料于超低温液氮冷冻粉碎机中粉碎处理，工作温度
‑
150℃，消耗液氮2150.1kg，得到平均粒径为13μm的聚丙烯超微粉291.2kg。
[0019]所述聚丙烯原料，分子量为4.5万，熔融指数（230℃，2.16kg）为16.2g/10min，熔程为141～145℃，粉碎前平均粒径为160μm。
[0020]（2）加料将8000L水加入10m3搪瓷氯化釜内，开启搅拌，依次加入引发剂过氧化二异丙苯1.5kg，分散剂聚丙烯酸钠盐3kg和疏水性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水相悬浮法制备氯化聚丙烯树脂的方法，其特征在于：所述方法包括粉碎、加料、氯化、后处理；所述粉碎，将聚丙烯原料粉碎至平均粒径≤ 13μm，得到聚丙烯超微粉。2.根据权利要求1所述的一种水相悬浮法制备氯化聚丙烯树脂的方法，其特征在于：所述聚丙烯原料，分子量在3～5万之间，熔融指数为15～17g/10min，熔程为141～145℃，粒径为155
‑
165μm。3.根据权利要求1所述的一种水相悬浮法制备氯化聚丙烯树脂的方法，其特征在于：所述加料，将水加入氯化釜内，开启搅拌，依次加入引发剂过氧化二异丙苯、分散剂聚丙烯酸钠盐和疏水性二氧化硅，最后加入聚丙烯超微粉，密封后抽真空至
‑
0.09～
‑
0.07MPa，升温。4.根据权利要求3所述的一种水相悬浮法制备氯化聚丙烯树脂的方法，其特征在于：所述聚丙烯超微粉与引发剂的质量比为193
‑
195:1；所述聚丙烯超微粉与分散剂的质量比为96
‑
98:1；所述聚丙烯超微粉与疏水性二氧化硅的质量比为28
‑
30:1；所述聚丙烯超微粉与水的质量比为0.03
‑
0.04:1。5.根据权利要求1所述的一种水相悬浮法制备氯化聚丙烯树脂的方法，其特征在于：所述氯化，待釜温升至118
‑
120℃后开始通入氯气，所述通入氯气包括五段通氯，分别为第一段通氯、第二段通氯、第三段通氯、第四段通氯、第五段通氯；所述第一段通氯的温度范围为120～135℃，通氯量占总通氯量的20.5
‑
21.5%，所述第二段通氯的温度范围为135～141℃，通氯量占总通氯量的14.5
‑
15.5%...

【专利技术属性】
技术研发人员：金胜波，孙猛，高传善，张道同，肖斌，
申请(专利权)人：山东高信化学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：