氯化聚丙烯的光引发制备方法.pdf

本发明公开了一种氯化聚丙烯的水相制备方法，包括如下步骤：将氯气通入聚丙烯与水的混合物，在紫外光的照射下，进行反应，生成氯化聚丙烯，反应至氯化聚丙烯的氯的重量含量为20％～70％，停止通氯气，反应结束，然后从反应产物中收集氯化聚丙烯。本发明的方法，操作简单，便于工业化生产，并且该法不使用任何助剂，产物处理方便，对环境友好，副产大量的盐酸。

1.  氯化聚丙烯的水相制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将氯气通入聚丙烯与水的混合物，在紫外光的照射下，进行反应，生成氯化聚丙烯，反应至氯化聚丙烯的氯的重量含量为20％～70％，停止通氯气，反应结束，然后从反应产物中收集氯化聚丙烯。

2.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，聚丙烯与水的混合物中，聚丙烯的重量含量为3～15％。

3.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，反应温度为30～120℃；反应压力为0.1MPa～1MPa。

4.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，反应时间为60min～360min。

5.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，紫外光的波长为280nm～460nm；单位重量物料的紫外光的功率为200～7000W/kg。

6.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚丙烯的数均分子量为20万～30万，采用平均粒径为40目～180目的颗粒。

7.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，反应在搅拌下进行。

氯化聚丙烯的光引发制备方法
技术领域
本发明涉及氯化聚丙烯的制备方法。
背景技术
氯化聚丙烯(简称CPP，下同)可分为两类：
高氯化聚丙烯：氯化度在63～67％；用途：氯化橡胶的代用品，油墨及油漆的粘合剂，以及易燃物的添加剂。
低氯化聚丙烯：氯化度在20～40％(包括Hardlen)；用途：主要用于黏合剂，首先用于聚丙烯薄膜热密封的预涂层；聚丙烯产品的印刷油墨和油漆的载色剂。
聚烯烃的氯化已有了广泛的研究，但由于聚丙烯的溶解性差，所以有关氯化聚丙烯的报道很少。等规聚丙烯溶解需要相当高的温度。这就使得均相氯化很困难。
CPP是由聚丙烯经氯化反应制得的，目前，生产方法主要有溶液氯化法(以四氯化碳为溶剂)、水相悬浮氯化法和固相氯化法。
溶液氯化法是目前工业生产CPP最常用的方法之一，特点是氯化比较均匀，反应比较容易控制，产品氯含量一般可以达到53％～63％，可满足涂料、胶粘剂等行业实际应用的要求。不足之处是生产过程中溶剂损耗量大，生产成本高，产品中有残余的溶剂，质量不高，且生产过程中对环境污染严重。由于《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》的签订，发达国家1995年已关闭了多家四氯化碳法CPP生产装置，转而采用水相悬浮氯化法来生产。
水相悬浮氯化法产品氯含量最高可以达到65％。该法工艺简单，操作方便，生产成本低，不足之处是要求设备有良好的耐腐蚀性，且所得产品的氯化度不均匀，用作胶粘剂时粘结强度较低。美国、日本等发达国家均采用该法生产CPP。
固相氯化法工艺简单，设备腐蚀小，产品纯度高，生产成本低，无废物排放，但其属于非均相反应，氯化不均匀，反应热移去困难，易焦化、变色及粘结，故在工业生产中很少采用。
水相法是目前大力推广的先进生产工艺技术，该方法工艺简单，操作方便，生产成本低，如中国氯碱中由何勇等报导的技术。但是，目前的该技术仍然需要使用助剂，并且反应条件苛刻，产物后处理复杂，产品质量不易控制，且在该法中使用的助剂对环境有着不利的影响，因此该法亟需改进。
发明内容
本发明的目的是提供一种氯化聚丙烯的光引发制备方法，以克服现有技术存在的上述缺陷。
本发明的方法，包括如下步骤：
将氯气通入聚丙烯与水的混合物，在紫外光的照射下，进行反应，生成氯化聚丙烯，反应至氯化聚丙烯的氯的重量含量为20％～70％，停止通氯气，反应结束，然后从反应产物中收集氯化聚丙烯；
氯化聚丙烯的氯的重量含量的定义如下：

聚丙烯与水的混合物中，聚丙烯的重量含量为3～15％；
反应温度为30～120℃；
反应压力为0.1MPa～1MPa；
优选的，反应时间为60min～180min；
紫外光的波长为365nm；所述紫外光可通过紫外光灯获得，一般的，单位重量物料的功率为200～7000W/kg；
所述聚丙烯的数均分子量优选为20万～30万，最好采用平均粒径为140目～180目的颗粒；
优选的，反应在搅拌下进行；
本发明的方法，操作简单，便于工业化生产，并且该法不使用任何助剂，产物处理方便，对环境友好，副产大量的盐酸。
附图说明
图1是反应器结构示意图
具体实施方式
图1是用于实现本发明的反应器，参见图1，所述反应器包括壳体1、搅拌装置2和紫外灯3；
所述搅拌装置2设置在反应器壳体的中部，所述紫外灯3设置在壳体1内。
实施例1
将粒径为120目的聚丙烯90g与450g水一同加入反应釜内，加热至70℃，待温度恒定后通入氯气并开启紫外光灯(波长：365nm，功率：70W)，保持反应压力0.5MPa，80min后反应结束。将所得的产物多次水洗至洗液的pH值为7后在70℃下烘干至恒重，即得氯含量为32％(Wt％)的氯化聚丙烯成品。
原料聚丙烯的数据分子量为30万。
实施例2
将粒径为120目的聚丙烯28.96g与550g水一同加入反应釜内，加热至70℃，待温度恒定后通入氯气并开启紫外光灯(波长：365nm，功率：70W)，保持反应压力0.45MPa，6h后反应结束。将所得的产物多次水洗至洗液的pH值为7后，在70℃下烘干至恒重，即得氯含量为55％(Wt％)的氯化聚丙烯成品。原料聚丙烯的数据分子量为30万。
实施例3
将粒径为160目的聚丙烯28.96g与550ml水一同加入反应釜内，加热至70℃，待温度恒定后通入氯气并开启紫外光灯(波长：365nm，功率：70W)，保持反应压力0.5MPa，4.5h后反应结束。将所得的产物多次水洗至洗液的pH值为7后在70℃下烘干至恒重，即得氯含量为67％(Wt％)的氯化聚丙烯成品。原料聚丙烯的数据分子量为30万。