一种氯化线型低密度聚乙烯及其制备方法与流程

文档序号:19496404发布日期:2019-12-24 15:02阅读:223来源:国知局

本发明涉及高分子材料技术领域,尤其涉及一种氯化线型低密度聚乙烯及其制备方法。



背景技术:

氯化聚乙烯(cpe)是由高密度聚乙烯(hdpe)经氯化取代反应制得的一种改性聚合物,一般常用密度范围为0.93-0.96g/cm3,平均分子量为5-25万,熔融指数在0.01-2.0g/10min之间的高密度聚乙烯来制造氯化聚乙烯。它是pvc塑料优良的抗冲击改性剂,也是性能良好的合成橡胶,例如含氯量25-45份的非结晶性结构饱和特种橡胶(cm),已广泛用于电缆、电线、胶管、胶布、橡塑制品、密封材料、阻燃运输带、防水卷材、薄膜和多种异型材等制品。目前的氯化线型低密度聚乙烯腐蚀率和反应压力,硬度、抗断裂性能、韧性等综合性不能够满足当今生活的需求。

综上所述,本实用发明提出一种氯化线型低密度聚乙烯及其制备方法来解决存在问题



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种氯化线型低密度聚乙烯及其制备方法,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种氯化线型低密度聚乙烯,包括如下组分:线型低密度聚乙烯、分子量调节剂、润滑剂、抗氧剂、乳化剂、开口剂、抗静电剂、分散剂a、分散剂b、防粘剂、引发剂a、引发剂b、工艺水、氯气,各组分重量份分别为:线型低密度聚乙烯为10-15份、分子量调节剂为2-3份、润滑剂2-3份、抗氧剂为7-9份、乳化剂为6-7份、开口剂为3-4份、抗静电剂为2-3份、分散剂为a为1-2份、分散剂b为2-3份、防粘剂为1-2份、引发剂a为1-2份、引发剂b为2-3份、稳定剂为2-3份、工艺水为60-65份和氯气为10-15份。

优选的,所述线型低密度聚乙烯为200-300目的粉末状固体,所述工艺水为去离子水,所述分子量调节剂为丙烯或者丙烷或者已烷,所述抗氧剂为4-甲基-2,6-二叔丁基苯酚,所述润滑剂为油酸酰胺或硬酯酸铵、油酸铵、亚麻仁油酸铵三者的混合物作为聚乙烯的润滑剂,所述开口剂为高分散的硅胶、铝胶或者其混合物为开口剂,所述抗静电剂采用含有氨基或者烃基等机型基团的聚合物。

优选的,所述分散剂a为吡咯烷酮,所述分散剂b为特种二氧化硅;防粘剂为轻质碳酸钙,所述引发剂a为过氧化物,所述引发剂b为偶氮系列,所述乳化剂为蓖麻油聚氧乙烯醚系列,所述分散剂a为十二烷基苯磺酸钠或十二烷基硫酸钠,所述分散剂b为有机硅处理的超细白炭黑,所述防粘剂为硬脂酸钙、轻质碳酸钙或重质碳酸钙。

优选的,包括以下步骤:

s1,选取如下原料:线型低密度聚乙烯、分子量调节剂、润滑剂、抗氧剂、乳化剂、开口剂、抗静电剂、分散剂a、分散剂b、防粘剂、引发剂a、引发剂b、工艺水、氯气;

s2,选取后,按照重量份进行称取:线型低密度聚乙烯为10-15份、分子量调节剂为2-3份、润滑剂2-3份、抗氧剂为7-9份、乳化剂为6-7份、开口剂为3-4份、抗静电剂为2-3份、分散剂为a为1-2份、分散剂b为2-3份、防粘剂为1-2份、引发剂a为1-2份、引发剂b为2-3份、稳定剂为2-3份、工艺水为60-65份和氯气为10-15份;

s3,将工艺水为60-65份计量后投入乳化釜,开启搅拌机并且以一定的搅拌速度搅拌,先缓慢投入乳化剂为6-7份、分散剂为a为1-2份、分散剂b为2-3份和防粘剂为1-2份,再投入线型低密度聚乙烯为10-15份,乳化釜物料变成悬浮液后升温加热,边搅拌边放料至氯化釜,并且持续一段时间;

s4,开启氯化釜自带的搅拌机,搅拌s3,生成的物料,然后加入引发剂a为1-2份和引发剂b为2-3份,密闭氯化釜并升温至100-120℃,并且以氯气通入速度为每小时500~550立升,氯化反应时间为45-60分钟,再将氯化釜内残余氯气排入尾气吸收系统,之后向氯化釜内通入压缩空气置换氯化釜内剩余氯气,再将物料压入脱酸洗涤槽;

s5,将氯化釜内物料通过压缩空气压至脱酸洗涤槽,固液分离后工艺水洗涤并且持续一段时间,然后将物料用泵打入中和槽,将中和槽内的物料在搅拌下升温,然后加碱中至一定的ph并且持续一段时间,之后降温洗碱,再用泵打入脱碱釜。

s6,物料在脱碱釜搅拌条件下进一步降温,降温后脱碱并离心,经过滤网的物料通过泵打卧式螺旋沉降式离心机脱去工艺水,经离心后物料分别加入分子量调节剂为2-3份、润滑剂2-3份、抗氧剂为7-9份、乳化剂为6-7份、开口剂为3-4份、抗静电剂为2-3份,最后添加稳定剂为2-3份至混料器混合内部进行搅拌;

s7,混合后用干燥机组进行干燥,离心和干燥,过筛包装即得成品。

优选的,所述s3中搅拌机的搅拌速度为500~600rpm/min,所述升温加热75-90℃,所述时间为80-90分钟。

优选的,所述s5中洗涤至少4次并且每次持续30-40分钟,所述ph为8.5-9并且持续140-160分钟,所述中和槽为10-20m3聚已烯材质的中和槽,所述搅拌下升温50-70℃。

优选的,所述s6,降温至20-30℃并且持续80-100分钟,所述离心机脱去工艺水的时间为80-90分钟,所述s7中离心和干燥为200-250分钟。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

1、本发明中,通过设计分子量调节剂、润滑剂、抗氧剂和开口剂为添加剂在化线型低密度聚乙烯制备的过程进行严密的配比,进而降低了氯化线型低密度聚乙烯腐蚀率,进而延长了线型低密度聚乙烯的使用寿命。

2、本发明中,通过设计原料各组分之间严格的配比并且进行对比检测,所得氯化线型低密度聚乙烯硬度、抗断裂性能、韧性等综合性能较之传统氯化聚乙烯均有所提高,从而能够满足当今需求。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种技术方案:

一种氯化线型低密度聚乙烯,包括如下组分:线型低密度聚乙烯、分子量调节剂、润滑剂、抗氧剂、乳化剂、开口剂、抗静电剂、分散剂a、分散剂b、防粘剂、引发剂a、引发剂b、工艺水、氯气,各组分重量份分别为:线型低密度聚乙烯为10-15份、分子量调节剂为2-3份、润滑剂2-3份、抗氧剂为7-9份、乳化剂为6-7份、开口剂为3-4份、抗静电剂为2-3份、分散剂为a为1-2份、分散剂b为2-3份、防粘剂为1-2份、引发剂a为1-2份、引发剂b为2-3份、稳定剂为2-3份、工艺水为60-65份和氯气为10-15份。

实施例1:

步骤1,对氯化线型低密度聚乙烯制备材料选取后,按照重量百分比进行称取:线型低密度聚乙烯为10份、分子量调节剂为2份、润滑剂2份、抗氧剂为7份、乳化剂为6份、开口剂为3份、抗静电剂为2份、分散剂为a为1份、分散剂b为2份、防粘剂为1份、引发剂a为1份、引发剂b为2份、稳定剂为2份、工艺水为60份和氯气为10份;

步骤2,将工艺水为60份计量后投入乳化釜,开启搅拌机并且以搅拌机的搅拌速度为500~600rpm/min,先缓慢投入乳化剂为6份、分散剂为a为1份、分散剂b为2份和防粘剂为1份,再投入线型低密度聚乙烯为10份,乳化釜物料变成悬浮液后升温加热75℃,边搅拌边放料至氯化釜,并且持续80-90分钟;

步骤3,开启氯化釜搅拌机,搅拌步骤2,生成的物料,然后加入引发剂a为1份和引发剂b为2份,密闭氯化釜并升温至100-120℃,并且以每小时500~550立升通入氯气为10份进行反应,进行氯化反应为45-60分钟,反应完毕后,再将氯化釜内残余氯气排入尾气吸收系统,之后向氯化釜内通入压缩空气置换氯化釜内剩余氯气,再将物料压入脱酸洗涤槽;

步骤4,将氯化反应釜内物料通过压缩空气压至脱酸洗涤槽,固液分离后工艺水洗涤至少4次并且每次持续30-40分钟,然后将物料用泵打入中和槽,将中和槽内的物料在搅拌下升温50-70℃,然后加碱中至一定的ph为8.5并且持续140-160分钟,之后降温洗碱,再用泵打入脱碱釜。

步骤5,物料在脱碱釜搅拌条件下进一步降温20-30℃,降温至20-30℃并且持续80-100分钟,脱碱并离心,经过滤网的物料通过泵打卧式螺旋沉降式离心机脱去工艺水,脱水80-90分钟,经离心后物料分别加入分子量调节剂为2份、润滑剂2份、抗氧剂为7份、乳化剂为6份、开口剂为3份、抗静电剂为2份,最后添加稳定剂为2份至混料器混合内部进行搅拌;

步骤6,混合后用干燥机组进行干燥,离心和干燥200-250分钟后,过筛包装即得成品。

实施例2:

步骤1,对氯化线型低密度聚乙烯制备材料选取后,按照重量百分比进行称取:线型低密度聚乙烯为12份、分子量调节剂为2.5份、润滑剂2.5份、抗氧剂为8份、乳化剂为6.5份、开口剂为3.5份、抗静电剂为2.5份、分散剂为a为1.5份、分散剂b为2.5份、防粘剂为1.5份、引发剂a为1.5份、引发剂b为2.5份、稳定剂为2.5份、工艺水为63份和氯气为12份;

步骤2,将工艺水为63份计量后投入乳化釜,开启搅拌机并且以搅拌机的搅拌速度为500~600rpm/min,先缓慢投入乳化剂为6.5份、分散剂为a为1.5份、分散剂b为2.5份和防粘剂为1.5份,再投入线型低密度聚乙烯为12份,乳化釜物料变成悬浮液后升温加热75-90℃,边搅拌边放料至氯化釜,并且持续80-90分钟;

步骤3,开启氯化釜搅拌机,搅拌步骤2,生成的物料,然后加入引发剂a为1.5份和引发剂b为2.5份,密闭氯化釜并升温至100-120℃,并且以每小时500~550立升通入氯气为12份进行反应,进行氯化反应为45-60分钟,反应完毕后,再将氯化釜内残余氯气排入尾气吸收系统,之后向氯化釜内通入压缩空气置换氯化釜内剩余氯气,再将物料压入脱酸洗涤槽;

步骤4,将氯化反应釜内物料通过压缩空气压至脱酸洗涤槽,固液分离后工艺水洗涤至少4次并且每次持续30-40分钟,然后将物料用泵打入中和槽,将中和槽内的物料在搅拌下升温50-70℃,然后加碱中至一定的ph为8.8并且持续140-160分钟,之后降温洗碱,再用泵打入脱碱釜。

步骤5,物料在脱碱釜搅拌条件下进一步降温20-30℃,降温至20-30℃并且持续80-100分钟,脱碱并离心,经过滤网的物料通过泵打卧式螺旋沉降式离心机脱去工艺水,脱水80-90分钟,经离心后物料分别加入分子量调节剂为2.5份、润滑剂2.5份、抗氧剂为8份、乳化剂为6.5份、开口剂为3.5份、抗静电剂为2.5份,最后添加稳定剂为2.5份至混料器混合内部进行搅拌;

步骤6,混合后用干燥机组进行干燥,离心和干燥200-250分钟后,过筛包装即得成品,成品用检测仪器进行检测。

实施例3:

步骤1,对氯化线型低密度聚乙烯制备材料选取后,按照重量百分比进行称取:线型低密度聚乙烯为15份、分子量调节剂为3份、润滑剂3份、抗氧剂为9份、乳化剂为7份、开口剂为4份、抗静电剂为3份、分散剂为a为2份、分散剂b为3份、防粘剂为2份、引发剂a为2份、引发剂b为3份、稳定剂为3份、工艺水为65份和氯气为15份;

步骤2,将工艺水为65份计量后投入乳化釜,开启搅拌机并且以搅拌机的搅拌速度为500~600rpm/min,先缓慢投入乳化剂为7份、分散剂为a为2份、分散剂b为3份和防粘剂为2份,再投入线型低密度聚乙烯为15份,乳化釜物料变成悬浮液后升温加热75-90℃,边搅拌边放料至氯化釜,并且持续80-90分钟;

步骤3,开启氯化釜搅拌机,搅拌步骤2,生成的物料,然后加入引发剂a为2份和引发剂b为3份,密闭氯化釜并升温至100-120℃,并且以每小时500~550立升通入氯气为15份进行反应,进行氯化反应为45-60分钟,反应完毕后,再将氯化釜内残余氯气排入尾气吸收系统,之后向氯化釜内通入压缩空气置换氯化釜内剩余氯气,再将物料压入脱酸洗涤槽;

步骤4,将氯化反应釜内物料通过压缩空气压至脱酸洗涤槽,固液分离后工艺水洗涤至少4次并且每次持续30-40分钟,然后将物料用泵打入中和槽,将中和槽内的物料在搅拌下升温50-70℃,然后加碱中至一定的ph为9并且持续140-160分钟,之后降温洗碱,再用泵打入脱碱釜。

步骤5,物料在脱碱釜搅拌条件下进一步降温20-30℃,降温至20-30℃并且持续80-100分钟,脱碱并离心,经过滤网的物料通过泵打卧式螺旋沉降式离心机脱去工艺水,脱水80-90分钟,经离心后物料分别加入分子量调节剂为3份、润滑剂3份、抗氧剂为9份、乳化剂为7份、开口剂为4份、抗静电剂为3份,最后添加稳定剂为3份至混料器混合内部进行搅拌;

步骤6,混合后用干燥机组进行干燥,离心和干燥200-250分钟后,过筛包装即得成品。

经过实施案例1、2、3进行配比形成的氯化线型低密度聚乙烯进过实验仪器检测并且根据所检测的数据,进而进行对比其中实施案例2中的各成分的配比的得到的氯化线型低密度的降低了腐蚀率,以及提高了反应压力、硬度、抗断裂性能、韧性等综合性能更加显著。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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