氯磺化聚乙烯橡胶生产与应用

聚氯乙烯 生产工艺 研究 应用

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多变生产出多种化工中间体，非常值得我们国内同行的借鉴与参考。

究工作，现主要从|精细化工开发、咨询与 I‘信息工作。 通讯地址：南京中央门外南京化工厂技术情报室T: 0 5 2— 5 5 4 31 41— 01 3 35

【作者简介】染诚。京人。南高级工程师。毕业于南京化工大学化工系。长期从事精细有机原料、橡胶塑料及其助剂、氯、氟系精细化学品的开发与信息工作，曾公开发表论

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文 l O余篇，多次承担原化工部和中国化工 5信息中心组织的重点产品与行业的产品调研

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氯磺化聚乙烯橡胶生产与应用吕咏梅 (中石化南京化工厂，南京，2 3 ) 1 0 8 0公司、湖南益阳化工一厂、安徽化工研究院

1概述 .氯磺化聚乙烯 (筒称 C M )是低密度聚 S乙烯或高密度聚乙烯经过氯化和氯磺化反应制得的一种特种橡胶。分子量一般在 2 0 0 0 0—

试验厂、湖南洪江市化工厂、武进第二化工厂、浙江建德农药厂、潍坊亚星化工股份有限公司等数家企业生产，生产能力约为 6 0 ta尽管 C M属于小吨位橡胶品种， 0 0/, S但是性能优越和发展前景看好，国内数家企业

30 0之间，C M具有独特的综合性能， 00 S

具有良好的着色性、耐油、耐热、抗氧化性、 耐候性、耐腐蚀性、阻燃性、耐磨性和韧性。因而用途广泛。

计划扩建或新建该项目。 C M生产工艺与其他氯化高聚合物相 S似，主要有二条路线，分别为溶液法和固相法

2生产现状 .C M最早是由美国杜邦公司于 15 S 92年开发成功的特种弹性体。 O世纪 8 2 0年代。 日

其中比较成熟和常用的工艺路线是溶液法。传统溶液法是以四氯化碳为溶剂，将氯

本电化公司和东曹公司相继建设装置。目前世界仅有美国、日本、俄罗斯和中国等少数

气和二氧化硫混合气体在溶剂接近沸腾温度下不停鼓入均相聚乙烯溶液中去。反应持续氯、硫含量达到标准后停止反应。该法缺点在于聚乙烯最高允许浓度仅为 4 ,剂—5

溶消耗量大、耗高。目前国外已经不再采用。能 而采用以磺酰氯为氯磺化剂。法在吡啶、该喹啉等衲类存在下。使磺酰氯与溶解于有机溶

国家建有 'S装置。其中美国杜邦公司是 CM世界最大的 C M制造商。其 C M商品名 S SHy ao海帕隆 )在畅销国际市场，我国 P ln(在市场也主要是杜邦公司产品。全球总生产能

力约为 7万 ta .5/。产量接近生产能力。目 前国内生产厂家主要有中石油吉林化学工业

剂中聚乙烯进行氯磺化反应得到，该法反应

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简单，聚乙烯浓度可以提高到 1,反应时 5, 9 6间短，单位产量大，因此成为国内外主要工业化方法。溶液法的关键在于溶剂选择，与大多数氯化高聚物一样，传统多采用四氯化

该公司资料报道采用 8一铝钠与高密度聚乙烯粉末在玻璃流化床内混合后，用氮气保护，升高温度使固体物料处于沸腾状态，然后通

过磺酰氯气体反应得到 C M;国杜邦公司 S美则开发出在干燥工艺条件下，非晶相氯化聚

碳作溶剂，受到<于消耗臭氧层物质的蒙关特利尔议定书》规定，加强对四氯化碳的控

乙烯为原料，在紫外线照射下，与氯气和二氧化硫气体反应，反应后 C M不用用溶剂 S

制，因此 2 O世纪 9 O年代 C M合成技术中最 S大技术课题是采取不破坏臭氧层的新型非四氯化碳溶剂替代四氯化碳作溶剂，国外主要生产商已经有效的解决了这个问题，多采用

稀释等固相法工艺。我国北京化工大学也对固相法合成 C M进行大量研究，固相法尽 S

管比较环保与能耗低，但是由于反应温度较高，反应热不易带走导致物料稠，粘接在反应器壁，导致产品容易接焦产品质量差，因此在工业化生产中还有很多亟待解决的问题。

新型溶剂法，由于企业竞争的需要，国外对使用溶剂具体组成比较保密，据文献与资料

报道，国杜邦公司开发出在加压情况下，美将聚乙烯溶解于二氯甲烷和一氟三氯甲烷混合溶剂进行氯磺化；日本东曹公司开发以乙醇

水相法是目前合成许多氯化高聚合物的

和氯仿作为溶剂制造 C M,公司还有专利 S该表明使用卤代乙烷代

替四氯化碳作溶剂制备C M,卤代乙烷如 1 1 2 S,,一三氯乙烷、氯二乙烷、1,2,1一三氯一1一氟乙烷、1,2,2一

最环保清洁工艺，Ⅱ i氯化石蜡、氯化橡胶、氯化聚乙烯、氯化聚氯乙烯、氯化聚丙烯都已 经成功开发出工业化水相法工艺，我国对水相法合成氯化高聚合物进行大量研究，目前上述品种国内也相继开发成功水相法工艺， 只是有的品种在工程化方面尚存在一些阃题，而关于水相法合成氯磺化聚乙烯报道则比较少。

三氯一1一二氟乙烷等。1 9,1 9 5年左右国

外主要公司均采用新型溶剂替代四氯化碳作溶剂生产 C M,产品物性与生胶实用掺合 S从

的结果来看，乎没有受到更换溶剂的影响。几 溶液法的后处理采用水蒸汽蒸馏法或者转鼓干燥法，水蒸汽蒸馏法是在加有稳定剂的反应溶液中鼓入过热蒸汽，脱除溶剂后，分离出聚合物；转鼓干燥法，即在双鼓式干燥器上直接蒸发反应溶剂，使 C M以片桩胶膜 S形式析出，然后成条、切块。 尽管使用磺酰氯为氯磺酰化剂生产C M可以提高原料浓度， S但是溶剂使用量仍然很大，为了克服溶液法溶剂用量大、后处

3配方与加工 .C M作为一种具有特殊结构和特殊性 S能的橡胶品种，在电线电缆、防水卷材、汽车工业等领域得到广泛易用，目前已经成为一

种常用的特种橡胶。 S物理性能按所用 CM

原料的种类、引入氯和磺酰基的量而有所差

异，市场上 C M一般含氯量在 2—4, S 5 5硫含量 1左右，可以根据制品的用途而有所 差异。一般氯含量在 3左右的产品，具有 5

理困难和能耗高等缺点，国内外进行大量固相法生产 C M的研究，美国固特里奇公司 S

较低的粘度，用于各种模制品、电线、胶管、密封材料、衬里等；含氯量 4,具有热塑 3

采用高密度聚乙烯粉末和二氧化钛组成的流

性好、耐油性、耐化学品性、阻燃性等方面比较好，主要用于涂料、胶布和胶管；含氯

化床，使聚乙烯与氯气和二氧化硫气体反应；

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量在 3左右，耐寒、热性和弹性比较好主 O

要用于各种制品等；含氯量在 2 左右，柔 5

过氧化物的交联效率高、气味小，使用经济、操作安全、焦烧时间长等优点。C M最常用的补强剂是炭黑， S含细粒子炭黑硫化胶的物理强度大，是操作安全性、但 胶料流动特性、硫化胶回弹性等性能比较差，

软性和溶解性好，用作涂料、胶布等。C M的物理性能与各种老化性能也按 S添加助荆种类和用量而有所差异，其中硫化体系对其性能影响较大。

因此一般 C M使用软质炭黑，如压出炉黑、 S半补强炉黑、细粒子热裂炭黑等，由于 C M s

C M的硫化体系种类繁多，有代表性 S具的硫化体系有，通用制品金属氧化物的配方，如氧化镁硫化体系 (于白色和有色制品，用着

用于制造浅色和彩色橡胶制品，除自炭黑之外，其他无机填充剂使用，如碳酸钙、钛自粉等可以使 C M亲和性优良、霜少、 S喷耐热性、透明性良好，是 C MS重要的填充剂 .

色性能好，不耐永 )、氧化镁/无醇硫化体多系(适用白色或有色制品，耐水油性差 )、一氧化铅硫 …… 此处隐藏：5349字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……