酸相法氯化聚乙烯用HDPE树脂粉料的研制与生产
摘要：氯化聚乙烯（CPE）是聚乙烯（PE）和发生取代反应制得的一种高分子氯化物。随着氯含量的增加，其玻璃化转变温度升高，具有工业价值的CPE所含氯的质量分数为20%~70%。一般来说，氯含量15%的为轻质塑料，氯含量16％～20％的为弹性塑料，氯含量25％～50%的为橡胶弹性体，氯含量51％～60％的为半弹性皮革状聚合物，氯含量61％～73%的为玻璃状脆性树脂高氯化聚乙烯。由于氯原子的引入，使得CPE分子极性增强，宏观上表现为CPE具有良好的阻燃、耐火、着和耐老化性能，广泛应用于塑料改性剂、防水卷材、电线电缆护套、汽车用胶管等。其中CPE在塑料改性剂中的应用最为广泛，国内90%以上的CPE都用于塑料改性，主要原因是，（1）PE是乙烯的聚合物，CPE具有与PE相同的主链结构，PE分子链的柔顺性成就了CPE分子在常温下具有良好的韧性。（2）由于分子链中含有未氯化的聚乙烯链段，促成了CPE分子结构中的极性和非极性链段与各类高分子材料具有良好的相容性。基于此，本篇文章对酸相法氯化聚乙烯用HDPE树脂粉料的研制与生产进行研究，以供参考。 关键词：酸相法氯化聚乙烯；HDPE树脂粉料；研制与生产
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引言
全世界生态环境及气候变化日益恶劣的情况下，国家提出推进工业的绿升级，推行产品的绿设计，建设绿制造体系等重要措施，塑料模板也在此大环境下逐步在建筑各领域广泛使用。在实际使用时由于塑料模板受温度变化及模板表面刚度影响导致模板使用过程中存在一些常见问题，造成使用塑料模板工程项目存在不同的质量缺陷。通过采取相应对策方法可以进一步消除塑料模板各项不利因素，提高整体施工质量。所以在使用塑料模板时要针对这些问题及时进行解决并保证施工整体质量，提高材料周转利用率节约项目成本。 1生产工艺
1.1水相法
水相法是将PE悬浮于水相或酸相介质中，加入助剂，通入进行氯化反应合成CPE。氯化过程中通常加入马来酸—甲基乙烯醋聚合物或磺化苯乙烯共聚物作水分散剂，非离子表面活性剂作消泡剂，季铵盐类作防静电剂，此外还要加入偶氮二异、过氧化苯甲酞、
内红瞄准镜共沸精馏过硫酸钠等作引发剂。该法被目前大多数厂家采用，其优点是对设备要求不高，总投资低，管理难度小，生产成本低；缺点是氯化釜工序会产生大量废酸气，脱酸釜、中和釜和离心机工序产生大量废酸和高盐废水，产品耗水达30m3/t以上，COD高达1000mg/L，导致企业环保压力大，处理成本高，高能耗和废水处理是困扰水相法企业持续发展的难题。
1.2气固相法
气固相法是将通入装有PE树脂的反应釜中，反应釜可以是流化床或者固定床，用紫外光或者等离子作为激发装置，经筛分后直接包装出售。反应过程无废水产生，流程短，废气可作为流化气循环使用，是一种清洁高效的氯化技术，成为国内外研究的热点方向。但由于气固相法反应热不易控制，物料均匀性差，成品弹性较水相法和酸相法差，国内外未见有工业化报道。目前新疆天业（集团）有限公司年产百吨级CPE装置已成功运行生产，千吨级装置工艺正在优化。
2研制过程
分析结果见表1。
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从表1可以看出,同类型HDPE产品中有5种在数据上存在较大差距,因此请关注用户对好产品的评价——辽阳石化L0555P,而分析则侧重于考虑用户需求。由于常规分析指标2.16kg的试验数据较小,且试验时间较长,不利于对生产中的数据进行实时监测,而指标21.6kg的试验数据误差较大,不能作为主要指标进行决策,因此采用5kg指标作为新的产品评估数据。如表1所示,五种HDPE产品的指数范围为0.3～0.6g/10min。此外,通过市场调研和分析用户的实际产品数据,发现大多数市场用户使用的粉末堆密度不低于0.38g/cm3,再结合公司目前的5000S低压设备的堆密度,确定目标产品堆密度大于0.35g/cm3,密度为0.952±0.223g/cm3,以满足用户的需求。类似产品的分析数据见表2。
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m2卡如表2所示，五种相同类型的HDPE产品的过滤资料与现有HDPE装置的制造差异很大，这些指标都是根据使用者的详细了解与沟通而设计的。如果晶粒尺寸70μm的值，则表示产品为粒状，单位面积比较小，这可能会影响CPE质量；如果晶粒尺寸70μm表示晶粒较小，表面反应过大，且由于静态电流容易粘着产品，因此不确定， 参考惯例必须列示为测试资料，并根据实际制造情况确认相应的指标，如表1、2所示，QLP 505P的设计参数主要决定流量、密度、尘埃密度、熔胶比、筛选，请参阅表3。
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