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氯化聚烯烃树脂作为一种高性能的材料

时间:2015-08-16 10:30:38  来源:  作者:
   水相法氯化橡胶是将天然橡胶用盐酸水溶液进行酸化处理至一定pH值,再加入一定比例的表面活性剂,同时在催化剂的作用下,20~40℃下氯化一定时间,最后在40~70℃下深度氯化,反应结束后,进行脱酸、中和、洗涤、干燥等后处理,得到含氯量大于65%的氯化橡胶产品。水相法氯化橡胶生产工艺不使用传统工艺中的四氯化碳,符合蒙特利尔公约禁止和限制使用四氯化碳的要求。    浙江省奉化市裕隆化工新材料有限公司从90年代后期开始研发水相法生产氯化橡胶技术。通过筛选和使用反应过程中的助剂体系,开发的水相法氯化橡胶生产工艺解决了稳定性的技术难题。2004年下半年,上海开林造漆厂对水相法氯化橡胶进行全性能试验,以验证水相法氯化橡胶是否达到四氯化碳法氯化橡胶的性能指标,结果达到预期性能。水相法氯化橡胶目前已可批量生产,产品出口日本、韩国、德国等国家,性能相当于国产溶剂法氯化橡胶或德国拜耳溶剂交换法工艺的产品。    2.4 溶剂交换法工艺    对现有溶液法工艺进行改良,也是今后氯化聚烯烃树脂的发展趋势之一。国外一些公司在溶液法生产工艺的改良方面取得明显成就,如德国Bayer公司和英国ICI公司的氯化橡胶生产工艺——溶剂交换法工艺,德国BASF公司和日本东洋化成公司的氯化聚丙烯生产工艺,均是对原有溶液法工艺进行彻底改造。在保持产品性能不变的同时,极大地降低了四氯化碳的消耗和残留。如Bayer公司的8000t/a溶液法氯化橡胶生产工艺,氯化方法与传统的溶剂方法并无本质区别,不同点在于氯化结束后不是用传统的水析分离或喷雾干燥,而是利用氯化橡胶在甲苯中的溶解度比在四氯化碳中更大,将甲苯加入反应好的氯化液中,然后利用四氯化碳与甲苯的挥发度不同把四氯化碳蒸馏出来,经处理后再回用。该工艺消耗四氯化碳仅0.3t/a,产品的四氯化碳残留量10×10-6。该法生产的产品目前的主要问题是价格较高,用量占国内氯化橡胶市场总量的15%。    2.5 MP-氯醚树脂    MP-氯醚树脂是氯乙烯与乙烯基醚(叔丁基—乙烯基醚)的共聚物,最早由德国BASF公司于20世纪70年代开发成功,其系列化产品在欧洲和北美开始应用,此后逐步成为溶剂法CR的替代品。MP氯醚树脂具有氯化聚烯烃树脂的所有特性,并具有内增塑性能,在防腐防污涂料、塑印油墨中具有广泛的应用。BASF公司曾于1996年在海洋化工研究院建立应用试验室,推广MP树脂,其产品性能得到认可,但是由于价格过高(曾为5万多元/t,目前为3.8万元/t)阻碍了其推广应用。现在我国江苏已能国产化生产MP氯醚树脂,但仍然存在性价比的障碍,所以尚未在涂料领域大量应用。    2.6 氯化聚丙烯    氯化聚丙烯具有许多优良性能,用途也十分广泛。高氯化聚丙烯可替代氯化橡胶、过氯乙烯等制备耐腐蚀、耐盐雾、耐老化性能优良的涂料,是船舶、汽车、机床及马路划线涂料用优质基料,国外氯化聚丙烯在涂料方面的应用发展很快,日本在80年代初期,已大量使用氯化聚丙烯取代http://www.012818.com/氯化橡胶。据统计,我国氯化聚丙烯需求量达到5000t/a。氯化聚丙烯与颜料和其他树脂具有良好的相容性,所制备的涂料具有优良的附着力、耐水、耐溶剂、耐候和耐磨性。如与马来酸酐共聚可提高涂料的硬度、贮存稳定性、耐热和抗凝结性,可作为外用涂料;与醇酸树脂共混改性可替代氯化橡胶,该涂料具有优良的稳定性及透明性;与环氧树脂共混可提高底漆性能;与氯化橡胶共混可提高外用涂料的耐水、耐酸、耐碱及耐候性;与聚苯乙烯共混可制防腐蚀性涂料。    3 清洁工艺型CPR在涂料推广应用中存在的问题    3.1 产品标准的使用和完善    20世纪70-80年代形成的CR、CSP及过氯乙烯等CPR系列产品标准占据市场主体,而HCPE产品初期大多以企业标准形成出现,近几年开始有HCPE的行业标准。但是,从市场经济的观念看,能否满足不同用户的技术性能和使用性能要求是制定标准的唯一依据。今后在工业涂料领域最好是采用合理的用户认可的企业标准。    3.2 产品的系列化和性能优化    水相法的CPR树脂作为新型树脂毕竟与溶剂法生产树脂在结构和性能上存在差异(尽管含氯量、黏度、热稳定性等常规指标相当),在涂料应用上不是简单的替代问题。这涉及到整个配方的优化,包括树脂改性、增塑体系、光热稳定性、防锈颜料体系、溶剂体系及相关助剂等。近年来替代工作做得好的企业在产品系列化和产品性能化上下的功夫都比较大,基础工作比较扎实。    尽管氯化聚烯烃树脂和涂料经历了半个世纪的发展,产品系列基本成熟,但是清洁工艺生产的产品系列与溶剂法产品仍然存在一定的差异,所以树脂产品的生产工艺和产品结构存在进一步优化的问题。涂料产品的开发随着经济发展,应用面不断扩大,使用环境千差万别,对产品的要求日益提高,所以开发满足用户日益提高要求的产品系列和服务是更为艰巨的任务。    4 结语    氯化聚烯烃树脂作为一种高性能的材料,将继续发挥其在涂料领域的重要应用。符合清洁工艺特征及经济的新型材料的研发将是21世纪涂料材料的热门课题。应该加强深入且系统的理论和应用研究,而非盲目地扩大和投产。随着科技的发展、合成及涂料工艺的完善和成熟,环境友好型氯化聚烯烃树脂及其涂料必将以其独特的优点引起人们更广泛的重视。
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