水相懸浮法製造氯化橡膠的工業化生產方法及產品的製作方法
2023-10-22 05:17:17
專利名稱：水相懸浮法製造氯化橡膠的工業化生產方法及產品的製作方法
技術領域：
本發明涉及高分子化工領域。是一種在水相懸浮狀態下，用天然乳膠進行氯化反應，製造氯化橡膠的工業化生產方法以及用本方法製得的氯化橡膠成品。
背景技術：
氯化橡膠都是以溶劑法進行氯化反應並生產的。由於溶劑法成本高，且一些如四氯化碳等溶劑對人身健康有害及揮發物汙染環境和產品中殘留溶劑而使用途有限制等缺陷。
水相法生產氯化橡膠國內外雖有文獻報導，但據查新資料表明，國內尚處在研究試驗階段；國外日本旭電化公司鹿島廠雖有800噸/年的工業化生產裝置，但本發明所述的生產方法與其有很大區別(詳見中國化工信息中心《查新報告》編號2000-086)。
發明內容
一種以水相懸浮法製造氯化橡膠的工業化生產方法及產品，是將天然乳膠在水相懸浮狀態下，進行氯化反應製造氯化橡膠的工業化生產方法及用該方法製得的氯化橡膠產品，其特徵是以天然乳膠為原料，按先後順序加入乳化促進劑、分散隔離劑以及激活引發劑，在低於10％濃度的稀鹽酸水溶液中，經攪拌使溶液呈懸浮乳濁狀態，在紫外線光的照射下，分二個溫度段通入氯氣，在同一反應釜中連續完成氯化反應，反應終了後再升溫至140℃，降解氯化橡膠的分子量以製備不同粘度的產品，氯化反應終了後，再經水洗脫酸、中和、脫水、乾燥等工藝過程，最終製得含氯量在60-70％之間，呈白色細粉狀成品。該方法所用的原料為乳液狀的天然乳膠。該方法首先向原料中加入以非離子表面活性劑中的一種為乳化促進劑，如聚氧乙烯壬基酚醚、烷基酚基聚氧乙烯醚、蓖麻醚、蓖麻油-聚氧乙烯醚，C12-C14烷酸二乙醇胺等；加入量為乳膠重量的0.5-3％。然後加入以陽離子表面活性劑中的一種為分散隔離劑，如十八-烷基二甲基苄基氯化銨、十四-烷基二甲基苄基氯化銨、烷基三甲基氯化銨、聚丙烯酸鈉、聚甲基丙烯酸鈉、椰油烷基三甲氯化銨、烷基三甲基硫酸甲酯銨等，其加入量也為乳膠重量的0.5-3％。再加入過氧化物作激活引發劑，如過氧化十二醯、偶氮二異丁腈、過氧化二苯甲醯等，加入量為乳膠重量的1-5％。投放於濃度低於10％的稀鹽酸水溶液中，在帶攪拌的反應釜中進行氯化反應。此時的溶液呈較好的水相懸浮乳液狀。在紫外線燈光的照射下，通入氯氣進行氯化反應。紫外線燈的功率500-3000W，波長260-360nm。通入氯氣分二個溫度段進行氯化反應，第一階段為低於30℃的常溫，通入氯氣的量應達到總通入量的70％；第二階段最高溫度不超過130℃時，將其餘氯氣全部通入，通入氯氣的總量以天然乳膠重量的3-5倍。水溶液為濃度不超過10％的稀鹽酸溶液，其重量為天然乳膠的10-20倍。每個溫度段通入氯氣的重量和比例經計算後由計量監測控制。
通氯結束後，先保溫0.5-2小時，再用潔淨空氣趕走釜內殘餘氯氣，並升溫至140℃以下，以降解氯化橡膠的分子量，目的是可根據用戶的要求製備不同粘度的氯化橡膠成品。降解後的氯化橡膠，經水洗脫酸、中和、脫水，乾燥後的成品呈白色細粉狀固體粉末，其含氯量為60-70％。且能在甲苯、二甲苯等有機溶劑中充分溶解，溶液呈澄清透明，無懸浮物和沉澱物。
本發明的反應全過程是在同一個反應釜的水相懸浮狀態下完成，對周圍環境不造成汙染。而且，反應時間短、便於操作、適應規模生產，成本較低，能帶來可觀的經濟效益。
具體實施例方式以下通過實例對本發明作進一步說明。所述的實施例僅僅是規模化試生產中的具體記錄。因此，對該領域的技術人員來說，極易在此基礎上作出某些變化，但其實質並不超出本發明包括的範圍。很顯然本實施例僅對本發明作出說明，而並非對本發明作出限制。
實施例向2000升帶攪拌的搪玻璃反應釜中投入鹽酸濃度不超過10％的水溶液1500kg，將天然乳膠100kg，然後首先加入非離子表面活性劑500g，再加入陽離子表面活性劑500g的復配溶液經充分攪拌後，投入到搪玻璃反應釜中，最後加入過氧化物引發劑1000g，在紫外線燈光的照射下，溫度控制在30℃以下，通入氯氣進行反應。當氯氣通入量達到應通入量的70％時，升溫進入第二階段，在最高溫度不超過90℃前，通入餘下的氯氣。通入的氯氣總量為360kg。反應結束後，先保溫1.5小時，再驅去釜內殘餘的氯氣，並升溫至140℃，降解氯化橡膠的分子量。再經水洗脫酸、中和、脫水、乾燥，即得氯化橡膠成品，最終產品為含氯量65％的白色細粉狀固體。
權利要求
1.一種水相懸浮法製造氯化橡膠的工業化生產方法及產品，是將天然乳膠在水相懸浮狀態下，進行氯化反應製造氯化橡膠的工業化生產方法及用該方法製得的氯化橡膠產品，其特徵是以天然乳膠為原料，按先後順序加入乳化促進劑、分散隔離劑以及激活引發劑，在低於10％濃度的稀鹽酸水溶液中，經攪拌使溶液呈懸浮乳濁狀態，在紫外線光的照射下，分二個溫度段通入氯氣，在同一反應釜中連續完成氯化反應，反應終了後再升溫至140℃，降解氯化橡膠的分子量以製備不同粘度的產品，氯化反應終了後，再經水洗脫酸、中和、脫水、乾燥等工藝過程，最終製得含氯量在60-70％之間，呈白色細粉狀成品。
2.根據權利要求1所述的水相懸浮法製造氯化橡膠的工業化生產方法，其特徵是該方法所用的原料為乳液狀的天然乳膠。
3.根據權利要求1所述的水相懸浮法製造氯化橡膠的工業化生產方法，其特徵是該生產方法的乳化促進劑是非離子表面活性劑，如聚氧乙烯壬基酚醚、烷基酚基聚氧乙烯醚、蓖麻油-聚氧乙烯醚、C12-C14烷酸二乙醇胺等；分散隔離劑採用陽離子表面活性劑，如十八-烷基二甲基苄基氯化銨、十四-烷基二甲基苄基氯化銨、烷基三甲基氯化銨、椰油烷基三甲氯化銨、烷基三甲基硫酸甲酯銨等，激活反應引發劑如過氧化十二醯、偶氮二異丁腈、過氧化二苯甲醯等。
4.根據權利要求1所述的水相懸浮法製造氯化橡膠的工業化生產方法，其特徵是該方法中的乳化促進劑，分散隔離劑和激活引發劑的加入比例和先後順序是，依次向天然乳膠先加入乳膠重量0.5-3％的乳化促進劑，再加入乳膠重量0.5-3％的分散隔離劑，最後加入乳膠重量1-5％的激活引發劑。
5.根據權利要求1所述的水相懸浮法製造氯化橡膠的工業化生產方法，其特徵是該方法的水溶液為濃度不超過10％的稀鹽酸溶液，其重量為乳膠重量的10-20倍，每個溫度段通入氯氣的重量和比例經計算後由計量監測控制。
6.根據權利要求1所述的水相懸浮法製造氯化橡膠的工業化生產方法，其特徵是該方法的氯化反應是在帶攪拌的搪玻璃反應釜中和紫外線燈光照射下通入氯氣進行氯化反應，所用的紫外線燈的功率在500-3000W之間，波長為260-360nm。
7.根據權利要求1所述的水相懸浮法製造氯化橡膠的工業化生產方法，其特徵是該方法通入氯氣分二個溫度段進行氯化反應，第一階段在30℃以下，氯氣通入量為通入總量的70％；第二階段在最高溫度不超過130℃時，通入其餘的氯氣。
8.根據權利要求7所述的水相懸浮法製造氯化橡膠的工業化生產方法，其特徵是該方法在氯化反應結束後，先保溫0.5-2小時，再用潔淨空氣趕走釜內殘餘氯氣，並升溫至140℃以下，降解氯化橡膠的分子量，以製備不同粘度的氯化橡膠成品。
9.根據權利要求1所述的水相懸浮法製造氯化橡膠的工業化生產方法及產品，其特徵是降解後的氯化橡膠，經水洗脫酸、中和、脫水、乾燥，製得的氯化橡膠成品含氯量為60-70％，呈白色細粉狀固體。
全文摘要
本發明涉及高分子化工領域，是一種以天然乳膠為原料用水相懸浮法製造氯化橡膠的工業化生產方法。其特徵是在同一反應釜內將天然乳膠按先後順序和一定比例分別加入乳化促進劑、分散隔離劑以及激活引發劑，在低於10％濃度的稀鹽酸水溶液中經攪拌使溶液呈懸浮狀態，在紫外線光的照射下，分二個溫度段通入氯氣進行氯化反應，最終製得含氯量在60－70％之間，呈白色細粉狀的溶解性較好的氯化橡膠成品。它具有反應時間短、便於操作，對環境無汙染，成本較低的特性。是一種廣泛用於塗料、油墨、粘合劑、印刷等行業的優質樹脂。
文檔編號C08C19/00GK1394881SQ0112178
公開日2003年2月5日 申請日期2001年7月8日 優先權日2001年7月8日
發明者汪立波 申請人:汪立波