专利名称：水相悬浮法制造氯化橡胶的工业化生产方法及产品的制作方法
技术领域：
本发明涉及高分子化工领域。是一种在水相悬浮状态下，用天然乳胶进行氯化反应，制造氯化橡胶的工业化生产方法以及用本方法制得的氯化橡胶成品。
背景技术：
氯化橡胶都是以溶剂法进行氯化反应并生产的。由于溶剂法成本高，且一些如四氯化碳等溶剂对人身健康有害及挥发物污染环境和产品中残留溶剂而使用途有限制等缺陷。
水相法生产氯化橡胶国内外虽有文献报道，但据查新资料表明，国内尚处在研究试验阶段；国外日本旭电化公司鹿岛厂虽有800吨/年的工业化生产装置，但本发明所述的生产方法与其有很大区别(详见中国化工信息中心《查新报告》编号2000-086)。
发明内容
一种以水相悬浮法制造氯化橡胶的工业化生产方法及产品，是将天然乳胶在水相悬浮状态下，进行氯化反应制造氯化橡胶的工业化生产方法及用该方法制得的氯化橡胶产品，其特征是以天然乳胶为原料，按先后顺序加入乳化促进剂、分散隔离剂以及激活引发剂，在低于10％浓度的稀盐酸水溶液中，经搅拌使溶液呈悬浮乳浊状态，在紫外线光的照射下，分二个温度段通入氯气，在同一反应釜中连续完成氯化反应，反应终了后再升温至140℃，降解氯化橡胶的分子量以制备不同粘度的产品，氯化反应终了后，再经水洗脱酸、中和、脱水、干燥等工艺过程，最终制得含氯量在60-70％之间，呈白色细粉状成品。该方法所用的原料为乳液状的天然乳胶。该方法首先向原料中加入以非离子表面活性剂中的一种为乳化促进剂，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；加入量为乳胶重量的0.5-3％。然后加入以阳离子表面活性剂中的一种为分散隔离剂，如十八-烷基二甲基苄基氯化铵、十四-烷基二甲基苄基氯化铵、烷基三甲基氯化铵、聚丙烯酸钠、聚甲基丙烯酸钠、椰油烷基三甲氯化铵、烷基三甲基硫酸甲酯铵等，其加入量也为乳胶重量的0.5-3％。再加入过氧化物作激活引发剂，如过氧化十二酰、偶氮二异丁腈、过氧化二苯甲酰等，加入量为乳胶重量的1-5％。投放于浓度低于10％的稀盐酸水溶液中，在带搅拌的反应釜中进行氯化反应。此时的溶液呈较好的水相悬浮乳液状。在紫外线灯光的照射下，通入氯气进行氯化反应。紫外线灯的功率500-3000W，波长260-360nm。通入氯气分二个温度段进行氯化反应，第一阶段为低于30℃的常温，通入氯气的量应达到总通入量的70％；第二阶段最高温度不超过130℃时，将其余氯气全部通入，通入氯气的总量以天然乳胶重量的3-5倍。水溶液为浓度不超过10％的稀盐酸溶液，其重量为天然乳胶的10-20倍。每个温度段通入氯气的重量和比例经计算后由计量监测控制。
通氯结束后，先保温0.5-2小时，再用洁净空气赶走釜内残余氯气，并升温至140℃以下，以降解氯化橡胶的分子量，目的是可根据用户的要求制备不同粘度的氯化橡胶成品。降解后的氯化橡胶，经水洗脱酸、中和、脱水，干燥后的成品呈白色细粉状固体粉末，其含氯量为60-70％。且能在甲苯、二甲苯等有机溶剂中充分溶解，溶液呈澄清透明，无悬浮物和沉淀物。
本发明的反应全过程是在同一个反应釜的水相悬浮状态下完成，对周围环境不造成污染。而且，反应时间短、便于操作、适应规模生产，成本较低，能带来可观的经济效益。
具体实施例方式以下通过实例对本发明作进一步说明。所述的实施例仅仅是规模化试生产中的具体记录。因此，对该领域的技术人员来说，极易在此基础上作出某些变化，但其实质并不超出本发明包括的范围。很显然本实施例仅对本发明作出说明，而并非对本发明作出限制。
实施例向2000升带搅拌的搪玻璃反应釜中投入盐酸浓度不超过10％的水溶液1500kg，将天然乳胶100kg，然后首先加入非离子表面活性剂500g，再加入阳离子表面活性剂500g的复配溶液经充分搅拌后，投入到搪玻璃反应釜中，最后加入过氧化物引发剂1000g，在紫外线灯光的照射下，温度控制在30℃以下，通入氯气进行反应。当氯气通入量达到应通入量的70％时，升温进入第二阶段，在最高温度不超过90℃前，通入余下的氯气。通入的氯气总量为360kg。反应结束后，先保温1.5小时，再驱去釜内残余的氯气，并升温至140℃，降解氯化橡胶的分子量。再经水洗脱酸、中和、脱水、干燥，即得氯化橡胶成品，最终产品为含氯量65％的白色细粉状固体。
权利要求
1.一种水相悬浮法制造氯化橡胶的工业化生产方法及产品，是将天然乳胶在水相悬浮状态下，进行氯化反应制造氯化橡胶的工业化生产方法及用该方法制得的氯化橡胶产品，其特征是以天然乳胶为原料，按先后顺序加入乳化促进剂、分散隔离剂以及激活引发剂，在低于10％浓度的稀盐酸水溶液中，经搅拌使溶液呈悬浮乳浊状态，在紫外线光的照射下，分二个温度段通入氯气，在同一反应釜中连续完成氯化反应，反应终了后再升温至140℃，降解氯化橡胶的分子量以制备不同粘度的产品，氯化反应终了后，再经水洗脱酸、中和、脱水、干燥等工艺过程，最终制得含氯量在60-70％之间，呈白色细粉状成品。
2.根据权利要求1所述的水相悬浮法制造氯化橡胶的工业化生产方法，其特征是该方法所用的原料为乳液状的天然乳胶。
3.根据权利要求1所述的水相悬浮法制造氯化橡胶的工业化生产方法，其特征是该生产方法的乳化促进剂是非离子表面活性剂，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；分散隔离剂采用阳离子表面活性剂，如十八-烷基二甲基苄基氯化铵、十四-烷基二甲基苄基氯化铵、烷基三甲基氯化铵、椰油烷基三甲氯化铵、烷基三甲基硫酸甲酯铵等，激活反应引发剂如过氧化十二酰、偶氮二异丁腈、过氧化二苯甲酰等。
4.根据权利要求1所述的水相悬浮法制造氯化橡胶的工业化生产方法，其特征是该方法中的乳化促进剂，分散隔离剂和激活引发剂的加入比例和先后顺序是，依次向天然乳胶先加入乳胶重量0.5-3％的乳化促进剂，再加入乳胶重量0.5-3％的分散隔离剂，最后加入乳胶重量1-5％的激活引发剂。
5.根据权利要求1所述的水相悬浮法制造氯化橡胶的工业化生产方法，其特征是该方法的水溶液为浓度不超过10％的稀盐酸溶液，其重量为乳胶重量的10-20倍，每个温度段通入氯气的重量和比例经计算后由计量监测控制。
6.根据权利要求1所述的水相悬浮法制造氯化橡胶的工业化生产方法，其特征是该方法的氯化反应是在带搅拌的搪玻璃反应釜中和紫外线灯光照射下通入氯气进行氯化反应，所用的紫外线灯的功率在500-3000W之间，波长为260-360nm。
7.根据权利要求1所述的水相悬浮法制造氯化橡胶的工业化生产方法，其特征是该方法通入氯气分二个温度段进行氯化反应，第一阶段在30℃以下，氯气通入量为通入总量的70％；第二阶段在最高温度不超过130℃时，通入其余的氯气。
8.根据权利要求7所述的水相悬浮法制造氯化橡胶的工业化生产方法，其特征是该方法在氯化反应结束后，先保温0.5-2小时，再用洁净空气赶走釜内残余氯气，并升温至140℃以下，降解氯化橡胶的分子量，以制备不同粘度的氯化橡胶成品。
9.根据权利要求1所述的水相悬浮法制造氯化橡胶的工业化生产方法及产品，其特征是降解后的氯化橡胶，经水洗脱酸、中和、脱水、干燥，制得的氯化橡胶成品含氯量为60-70％，呈白色细粉状固体。
全文摘要
本发明涉及高分子化工领域，是一种以天然乳胶为原料用水相悬浮法制造氯化橡胶的工业化生产方法。其特征是在同一反应釜内将天然乳胶按先后顺序和一定比例分别加入乳化促进剂、分散隔离剂以及激活引发剂，在低于10％浓度的稀盐酸水溶液中经搅拌使溶液呈悬浮状态，在紫外线光的照射下，分二个温度段通入氯气进行氯化反应，最终制得含氯量在60－70％之间，呈白色细粉状的溶解性较好的氯化橡胶成品。它具有反应时间短、便于操作，对环境无污染，成本较低的特性。是一种广泛用于涂料、油墨、粘合剂、印刷等行业的优质树脂。
文档编号C08C19/00GK1394881SQ0112178
公开日2003年2月5日 申请日期2001年7月8日 优先权日2001年7月8日
发明者汪立波 申请人:汪立波