液-固本體法氯磺化聚乙烯的制備及與溶液法產品的比較

摘要：以高密度聚乙烯為原料,用磺酰氯代替二氧化硫氣體以提高其利用率,采用液-固本體法制備了氯磺化聚乙烯(CSM),探討了磺酰氯的用量;采用鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)包覆磺酰氯的工藝來提高其熱分解溫度,以改善氯磺酰基在分子鏈上的分布均勻性,并研究了其與分散劑白炭黑的用量配比;采用兩段升溫方式考察了低溫下預氯化程度對CSM性能的影響。結果表明,采用液-固本體法制備CSM時,高密度聚乙烯與磺酰氯的最佳用量配比為50 g/0.2 mol;經DOP包覆后的氯磺酰基在分子鏈中的分布更加均勻,磺酰氯、DOP及分散劑白炭黑三者的最佳配比為0.2 mol/0.03 mol/7.5 g;采用兩段氯化工藝時,在溫度達到110 ℃前進行初步氯化至含氯質量分數達到10%的產物性能最佳。液-固本體法制備的CSM比用溶液法工業生產的CSM 40的氯分布更加均勻,硫含量基本一致,力學性能則更為優異,遠優于GB/T 30920—2014的要求。