本發(fā)明屬于材料領(lǐng)域，具體涉及一種低門尼粘度電纜專用氯化聚乙烯CPE及其生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)：

氯化聚乙烯是由聚乙烯經(jīng)氯化改性而制得的高分子合成材料。按含氯量不同，可分為塑性氯化聚乙烯(含氯量15％)、彈性氯化聚乙烯(16％-20％)、彈性體氯化聚乙烯(25％-50％)、硬質(zhì)氯化聚乙烯(51％-60％)。根據(jù)其殘余結(jié)晶度以及其它特性，可分為塑改型氯化聚乙烯(CPE)和橡膠型氯化聚乙烯(CM)。CPE在結(jié)構(gòu)中含有一定量的殘留結(jié)晶，CM基本不含有殘留結(jié)晶。

氯化聚乙烯由于其分子中不含不飽和鍵，呈線型無規(guī)則結(jié)構(gòu)，因而具有耐熱、耐油、耐臭氧、耐老化、阻燃、耐化學(xué)藥品、絕緣性好等優(yōu)點。氯化聚乙烯單用或經(jīng)摻合、接枝共聚，可廣泛地應(yīng)用于樹脂改性、橡膠加工、涂料、粘合劑、工程塑料等方面。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種低門尼粘度電纜專用氯化聚乙烯CPE，門尼粘度低，加工性能及流動性能極好，適用于高級電纜護套。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種低門尼粘度電纜專用氯化聚乙烯CPE的生產(chǎn)工藝，氯化發(fā)應(yīng)過程中改變通氯量及恒溫段反應(yīng)溫度，產(chǎn)品的氯含量控制在35-36％，同時斷裂伸長率在700％以上，拉伸強度達到8.2MPA，滿足高級電纜滑套的需求。

本發(fā)明提供的一種低門尼粘度電纜專用氯化聚乙烯CPE的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：

1)、在攪拌條件下，向工藝水中加入助劑；

2)、然后，加入高密度聚乙烯粉料，升溫，通入氯氣；

3)、通氯結(jié)束后釜壓降至0.2MPA以下后降溫至72-78℃，輸送至脫酸釜；

4)、洗滌脫酸至PH至4-5，然后在77-83℃加堿中和，即得。

進一步的，工藝水、高密度聚乙烯粉料、氯氣的質(zhì)量比為80:11:13。

進一步的，高密度聚乙烯粉料的質(zhì)量是助劑質(zhì)量的44倍。所述助劑為濰坊邦聯(lián)化學(xué)生產(chǎn)的復(fù)合專用環(huán)保型助劑。

步驟(2)中所述通入氯氣具體過程為：

高密度聚乙烯粉料加完后，升溫至75-110℃通入第一段氯氣，然后在110-128℃通入第二段氯氣，最后，在129℃恒溫段通入第三段氯氣；第一段氯氣、第二段氯氣和第三段氯氣的質(zhì)量比為5:4:4。

步驟(2)中在通入氯氣過程中，流量控制在400-500kgh。

所述高密度聚乙烯粉料，粒徑至少為40目以上。所述高密度聚乙烯粉料選自揚子石化高密度聚乙烯HDPE YEC 5515/T。

進一步的，所述生產(chǎn)工藝還包括：5)、離心干燥，包裝。

本發(fā)明提供的一種低門尼粘度電纜專用氯化聚乙烯CPE，采用上述方法生產(chǎn)。

氯化聚乙烯，為飽和高分子材料，外觀為白色粉末，無毒無味，具有優(yōu)良的耐候性、耐臭氧、耐化學(xué)藥品及耐老化性能，具有良好的耐油性、阻燃性及著色性能。韌性良好(在-30℃仍有柔韌性)，與其它高分子材料具有良好的相容性，分解溫度較高。

氯化聚乙烯是由聚乙烯與氯氣通過取代反應(yīng)而制的改性高聚物，簡稱CPE。隨著氯的取代，破壞了聚乙烯的結(jié)晶性，使玻璃化溫度降低，但超過一定的氯含量之后，玻璃化溫度又升高。氯化聚乙烯有兩種典型結(jié)構(gòu)，其一是氯原子在大分子鏈上無規(guī)而均勻分布，成為飽和彈性體，其二是氯原子在大分子鏈上無規(guī)則不均勻的嵌段分布，表現(xiàn)出硬塑料的行為。含氯量25％～45％的氯化聚乙烯是一種耐熱、耐候及耐燃的特種橡膠。含氯量超過45％的氯化聚乙烯是白色均勻顆粒狀無定形固體。由于大分子結(jié)構(gòu)飽和及氯原于的引入，使CPE具有良好的柔韌性、耐臭氧性、耐候性、耐熱老化性、耐油性、阻燃性、電性能、耐化學(xué)藥品性。彈性和耐寒性稍差。

由于氯原子的取代，破壞了結(jié)晶，使CPE具有了橡膠的特性。但是他還不完全屬于橡膠，具有一定的塑性。主要表現(xiàn)在蠕變性上。所以最重要的是在反應(yīng)中要盡可能使殘留的結(jié)晶少。通過溫度的控制可以有效的是晶體均勻地破壞。如果溫度低，殘留結(jié)晶高，橡膠性能差，如果溫度過高超過熔點，則可能在反應(yīng)中引起結(jié)塊。所以要根據(jù)原來的熔點制定最終的反應(yīng)分段。通氯過多，則CPE的橡膠性能下降，過少則成本及橡膠性能不足。所以一般溫度要根據(jù)原料的特點恒溫段的溫度在熔點一度一下，氯含量在35％左右是最理想的狀態(tài)。分段通氯可以讓氯更加均勻分布。

本發(fā)明在通氯過程中，開始反應(yīng)溫度75℃，主要是引發(fā)劑開始釋放自由基團，促成了鏈式反應(yīng)。由于原料分子量低，熔點也比較低所以溫度設(shè)定不同。在110℃以前是屬于初步氯化，主要是在PE顆粒表面反應(yīng)，110-132℃屬中層反應(yīng)，恒溫段129℃屬于深層氯化。控制工藝水、高密度聚乙烯粉料、氯氣的質(zhì)量比為80:11:13，使得氯含量控制在35-36％。三段分布使得產(chǎn)品均勻，避免殘留結(jié)晶，最后階段通氯少于其他品種是出于穩(wěn)定性的考慮。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明生產(chǎn)的氯化聚乙烯門尼粘度低，加工性能及流動性能極好，適用于高級電纜護套。而且本發(fā)明通過選擇合適的原料，氯化發(fā)應(yīng)過程中改變通氯量、通氯配比及恒溫段反應(yīng)溫度，由此得到合格的產(chǎn)品。產(chǎn)品的氯含量控制在35-36％，同時斷裂伸長率在700％以上，拉伸強度在8.2MPA左右，產(chǎn)品的綜合性能達到最佳值。

具體實施方式

實施例1

一種低門尼粘度電纜專用氯化聚乙烯CPE的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：

1)、在攪拌條件下，向8000L工藝水中加入濰坊邦聯(lián)化學(xué)生產(chǎn)的復(fù)合專用環(huán)保型助劑；

2)、再加入1100公斤高密度聚乙烯粉料(揚子石化高密度聚乙烯HDPE YEC5515/T)，升溫，首先在75-110℃通入氯氣500公斤，然后在110-128℃通入氯氣400公斤，最后，在129℃恒溫段通入氯氣400公斤。

3)、通氯結(jié)束后釜壓降至0.2MPA以下后降溫至75℃后輸送至脫酸釜。

4)、洗滌脫酸至PH至4，然后在80℃加堿中和；

5)、離心干燥，包裝。

所制備的氯化聚乙烯氯含量35.4％；拉伸強度8.2MPA，斷裂伸長率860％；門尼粘度(125，1+4)57；邵爾硬度52。