聚乙烯的合成方法

研究・开发　弹性体，２００８－０４—２５。１８（２）：３４￣３７　ＣＨＩＮＡ　ＥＬＡｓＴ０ＭＥＲＩＣＳ

氯磺化聚乙烯的合成　

孙聚华　，邹向阳　，金永峰　，姜城。，陈可佳　，张柳　，王妍红　，李世杰。　

（１．中国石油吉林石化公司研究院，吉林吉林１３２０２１；２．中国石油吉林石化公司电石厂，吉林吉林１３２０２１；　３．中国石油吉林石化公司电子商务部，吉林吉林１３２０２１）　

摘要：以高密度聚乙烯为原料，Ｃｌｚ和Ｓ　为反应气体，儡氮二异丁腈为引发剂，进行了溶剂筛　

选，采用溶剂Ｃ研究了合成氯磺化聚乙烯（ＣＳＭ）的反应条件、反应过程和最终产物ＣＳＭ氯、硫含量对　

产品性能的影响，同时对ＣＳＭ进行了表征。结果表明，采用溶荆Ｃ代替四氯化碳溶剂合成ＣＳＭ，氯磺　

化聚乙烯产品物性未受到溶剂更换的影响。　

关键词：氯磺化聚乙烯；氯化；磺酰化　

中图分类号：ＴＱ３２５．３　文献标识码：Ａ　文章编号：１００５—３１７４（２ｏ０８）Ｏ２　ｏ３４一Ｏ４　

氯磺化聚乙烯（ＣＳＭ）是聚乙烯经过氯化和　

氯磺化反应而制得的具有高饱和结构的特种弹性　

材料，属于高性能橡胶品种。作为特种橡胶，在建　

筑、电线电缆包覆层、电绝缘层、化学胶管、胶带、　

汽车零部件、罐槽衬里、胶辊外层胶、屋面防水卷　

材、池槽衬胶等方面都有重要用途，美国杜邦公司　

在１９５２年率先实现工业化生产　川。２０世纪８Ｏ　

年代初期，日本电化公司和东曹公司相继建立了　

自己的工业化生产装置，打破了杜邦公司技术上　

长期垄断的局面ｒ２］。目前，文献报导的世界上　

ＣＳＭ的主要生产方法为溶液法ｌ＿３］。　

溶液法ＣＳＭ合成工艺中，溶剂四氯化碳是　

比较理想的溶剂，具有溶解性好、沸点低、脱除回　

收容易等优点，但由于四氯化碳容易破坏大气臭　

氧层，一直以来受世界环保组织及各国环保部门　

的高度重视，“关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔公　

约”规定，加强对四氯化碳的控制，严格限制世界　

各国生产装置四氯化碳的排放量，溶剂替代一直　

1 聚乙烯醇缩甲醛胶的合成

一、实验目的

1.熟悉聚乙烯醇缩甲醛胶的合成方法。

2.学习聚乙烯醇缩甲醛胶粘度的测试方法，学会使用涂-4粘度计。

二、实验原理

聚乙烯醇缩甲醛是以聚乙烯醇为主要原料和甲醛在浓盐酸催化作用下，经缩醛反应而制成的。

反应式如:

本实验是合成水溶性聚乙烯醇缩甲醛，即胶水。反应过程必须控较低的缩醛度，使产物保持水溶性。若反应过于激烈，会造成局部高缩醛度，导致不溶物的生成，影响产品质量。因此在反应过程，严格控制催化剂的用量、原料配比、反应温度、搅拌速度等因素。

三、实验仪器与试剂

仪器：恒温水浴锅、电动搅拌机、250mL三口烧瓶、滴液漏斗、100mL量筒、胶头滴管、玻璃棒、PH试纸、胶塞

试剂：聚乙烯醇、36%甲醛水溶液、浓盐酸、6mol/L NaOH溶液、去离子水

四、实验内容

1、聚乙烯醇缩甲醛胶水的合成

（1）聚乙烯醇的溶解 2 在三口烧瓶中加入13.5g聚乙烯醇、150ml去离子水，搅拌加热，控温在90oC左右，直至聚乙烯醇全部溶解。

（2）聚乙烯醇的缩甲醛化反应

①往三口瓶中滴加浓盐酸溶液，将聚乙烯醇水溶液的pH 调为2；

②取5ml 36％甲醛水溶液、用滴液漏斗缓缓地将其滴入三口烧瓶中（30min）滴完，继续搅拌30 min；

③停止加热。滴加6mol/L NaOH溶液至聚乙烯醉缩甲醛胶水的pH值为7左右；

（3）降温出料

①停止搅拌；卸下三口烧瓶（操作耍小心，以防玻璃仪器破损）。

②用自来水流淋洗三口烧瓶外壁，使瓶内的胶水冲却至室温。将其倒入烧杯（烧杯必须洁净干燥)，待用。

2、粘度的测定

将洁净、干燥的涂-4粘皮计置于固定架上、用水平调节螺丝调节涂-4粘度计固定架，使其处于水平状态，用于指按住粘度计下部小孔，将冷至室温的待测胶水倒入涂-4粘度计至满后，用玻璃俸沿水平方向抹去多余试样。将承受杯置于粘度计下方、松开手指，记下胶水由细流状流出转变为滴流状流出所需要的时间。

聚氯乙烯胶泥系以煤焦油为基料，按一定比例加入聚氯乙烯树脂、增值剂、稳定剂、防老剂及填料、在130-140℃温度下塑化而成的热施工防水接缝材料。它可在-25℃-80℃条件下适用于各种新旧混凝土屋面板、墙板、楼板、地板、渡槽、水管、天沟、桥梁、堤坝、车道和地下室等混凝土构配件、构筑物的嵌缝防水，还可用于涂刷屋面、地面、楼面、基础、洞库、池灌及管道，起到防水、防渗、防腐蚀作用。聚氯乙烯胶泥,聚氯乙烯胶泥

技术性能:聚氯乙烯胶泥 聚氯乙烯胶泥产品广泛适用于水泥混凝土的伸缩缝灌注及一般工业与民用建筑的层面嵌缝防水，板面涂层防水以及墙体、楼外、地下冷库、洞库、池罐、管道等混凝土，砖瓦结构、钢表面及木板工程的防漏、防渗、防潮等。

聚氯乙烯胶泥

施工方法: 聚氯乙烯胶泥

1、聚氯乙烯胶泥对阵旧水泥混凝土要清除已老化的填缝料及缝内杂物，并保持缝内干燥，含水量应小于6%。

2、新水泥混凝土锯完缝后应清理。

3、将聚氯乙烯胶泥成品切成2kg左右的小块投入锅内，缓慢升温，不断搅拌，熔化时温度应控制在120℃，最高温度不超过160℃，保持填缝不起泡，不冒黄烟、浓烟。如发现上述现象，应立即退火，加速搅拌，熔好的填缝料可随时取用并加补新料，连续作业。应避免长时间的加热煎熬，以防填缝料性能发生变化。熔化好的填缝料应立即用壶往缝内浇注，填缝料与路面齐平，多余的料尖用铲刀清除，以保持行车舒适。聚氯乙烯胶泥

4、每次停工后，粘结在锅上的填缝料应清除干净，以免影响新填缝料的配制质量

聚氯乙烯胶泥的主要性能及优点：1、有良好的耐热，耐寒性能。炎热不流滴、不粘脚；寒冬有弹性，以适用温度范围在+80℃-20℃，使用年限十年以上不老化。2、有良好的粘结、延伸性能，适应屋面基层，因热胀冷缩，振动，沉降等原因引起的变化。3、有一定的抗老化性、耐酸碱、耐油能力。

施工方法：◆基面必须洁净、干燥、水含率不大于8% ◆用速化炉热熔本品，充分溶化后进行施工。 ◆灌缝可用鸭嘴壶注浇。面层可用刮板关平。◆熔化时必须掌握好温度，防止烧焦而报废材料。

氯化聚乙烯合成技术进展

氯化聚乙烯(简称CPE)是由聚乙烯(一般为高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线型低密度聚乙烯)经氯化改性而制得的高分子

合成材料，按含氯量不同，可分为塑性CPE(含氯量15%)、弹性CPE(16%-20%)、弹性体CPE(25%-50%)、硬质CPE(51%-60%)

和高弹性CPE。商品CPE的含氯量一般在30%-40%，其性能类似于橡胶；如果含氯量低于30%，其性能接近聚乙烯；如果

含氯量高于40%，其性能接近聚氯乙烯。目前主要生产国有美国、中国、德国、英国等，主要生产商有美国的陶氏化学公

司、中国潍坊亚星集团、日本昭和油化公司和日本大阪曹达公司等。

氯化聚乙烯由于其分子中不含不饱和键，呈线型无规则结构，具有耐热、耐油、耐臭氧、耐老化、阻燃、耐化学药

品、绝缘性好等优点。氯化聚乙烯单用或经掺合、接枝共聚，广泛地应用于树脂改性、橡胶加工、涂料、粘合剂、工程

塑料等方面。

1 生产现状

1.1 国外

国外CPE的主要生产厂家的产量及采用技术见表1。

表1 国外主要生产厂及技术 生产厂家 产量/(kt·a-1)采用技术 投产年份

美国陶氏化学公司 45 水相法 1967

德国道·施塔德 20 水相法 1989

日本大坂曹达公司 4 水相法 1969

日本昭和电工公司 4.8 水相法 1968

1.2 国内

我国现有氯化聚乙烯生产厂家50多个，2001年总生产能力164.3kt/a，其中生产规模在3kt/a以上的只有3-4家，

装置规模最大的是潍坊亚星化学公司，其生产能力70kt/a，位居世界前列，产品畅销欧、亚、非等数十个国家和地区。

其他规模较大的企业还有威海金泓化工集团、东台天腾化工公司、杭州科利化工公司、湖北双环化工公司、辽宁丹东德

成化工公司等。我国主要CPE生产企业及其生产能力和工艺见表2。

国内自20世纪50年代起江苏太仓助剂厂、安徽省化工研究所、湖北省化工研究所等单位就开展了研制CPE的工作，