氯磺化聚乙烯的新生产工艺研究

摘要

目前，氯磺化聚乙烯的生产均采用四氯化碳溶剂法工艺，每年发散大量的四氯化碳。四氯化碳是一种破坏臭氧层物质(ODS)，按照《蒙特利尔议定书》要求，我国必须控制四氯化碳的发散量。根据ODS化工助剂的行业淘汰计划，我国将于2010年全部淘汰四氯化碳的助剂消费。而氯磺化聚乙烯产品具有重要的发展前景和良好的市场。因此，开发氯磺化聚乙烯生产过程的替代溶剂，对于我国顺利实现四氯化碳的淘汰，履行《蒙特利尔公约》和氯磺化聚乙烯产品的持续生成具有重要的意义
　　 本论文主要针对氯磺化聚乙烯的替代溶剂和后续生产工艺进行了研究。在替代溶剂研究方面，实验考察了水、环己烷、氯仿、氯丁烷、正己烷、二氯乙烷、苯、液体石蜡和氯苯这些溶剂用于合成氯磺化聚乙烯的可行性。结果表明：液体石蜡、氯苯、水和氯仿的混合溶剂可以作为四氯化碳的替代溶剂合成CSM。并且如果可以提高固液比，降低氯化聚乙烯生产过程中氯化石蜡的副产量，则液体石蜡作为替代溶剂将会是非常有前景的。以氯苯为溶剂生产氯磺化聚乙烯具有操作条件简单，氯化均匀和反应速度快等优点产品的性能与传统的四氯化碳溶剂法相当，但产品中的溶剂难以除净。因此，如能脱除产品的气味，氯苯可以作为四氯化碳的替代溶剂。
　　 选择一种合适的吸附剂对于通过吸附手段除去盐酸溶液中的氯仿是至关重要的。为了这个目的，实验考察了在室温条件下一些新型吸附剂在清水和20％盐酸溶液中对氯仿的吸附能力，这些新型的吸附剂包括粉末状的氯化橡胶(CR)、聚丙烯(PP)、氯化聚丙烯(CPP)和聚氯乙烯(PVC)，并且与活性炭和固体石蜡的吸附能力进行了比较。结果显示，吸附等温线符合Langmuir类型，并且这些吸附剂的吸附能力大小依次为：活性炭＞PVC＞CR＞PP＞CPP＞固体石蜡。由于聚合物的氯化度越高，极性就越大，氯仿与聚合物之间的相互作用力就越大，所以这些吸附剂的吸附能力大小基本上与吸附剂的氯化度降低顺序一致。结果还显示，聚氯乙烯和氯化橡胶的吸附能力与活性炭的吸附能力比较接近，饱和吸附量为1.4g-CHCl3g吸附剂。由于氯仿与盐酸溶液中的氯化氢都是极性物质，也有很强的作用力，导致吸附剂对氯仿的吸附能力随着盐酸浓度的增大而降低，这也与实验结果相符合。商用PVC和CR细粉末成本低吸附性能优异，使之可以作为一种有效的吸附剂用于去除水溶液中的氯仿。

目录

文摘

英文文摘

学位论文数据集

第一章 文献综述

1.1 研究背景

1.2 氯磺化聚乙烯

1.2.1 氯磺化聚乙烯的性质和用途

1.2.2 国内外氯磺化聚乙烯的研究进展

1.2.3 氯磺化聚乙烯的合成方法

1.2.4 氯磺化聚乙烯合成反应机理

1.3 国外CSM生产技术进展

1.3.1 液相法生产技术进展

1.3.2 固相法生产技术进展

1.4 四氯化碳替代溶剂的研究进展

1.5 论文选题和本课题的研究内容

1.5.1 论文选题和意义

1.5.2 本课题的主要研究内容

第二章 采用替代溶剂合成CSM

2.1 引言

2.2 实验部分

2.2.1 实验试剂及仪器

2.2.2 替代溶剂的筛选

2.3 实验结果及分析

2.3.1 水为替代溶剂

2.3.2 以二氯乙烷为溶剂合成CSM

2.3.3 以氯丁烷为溶剂合成CSM

2.3.4 以环己烷为溶剂合成CSM

2.3.5 以正己烷为溶剂合成CSM

2.3.6 以苯为浴剂合成CSM

2.3.7 以氯苯为浴剂合成CSM

2.3.8 以氯仿为溶剂合成CSM

2.3.9 以氯仿/水混合溶剂合成CSM

2.3.10 以液体石蜡为溶剂合成CPE

2.3.11 以硫酰氯作为氯磺化试剂合成CSM

2.4 小结

第三章 聚合物细小颗粒对盐酸溶液中氯仿的吸附行为研究

3.1 实验部分

3.1.1 实验材料

3.1.2 色谱工作条件

3.1.3 试剂

3.1.4 测定方法

3.2 结果与分析

3.3 小结

3.4 溶剂萃取法

3.4.1 测定方法

第四章 结论

参考文献

附录 硫含量和氯含量的测定方法

致谢

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