气固相法合成氯化聚氯乙烯树脂

摘要：在流化床反应器中，研究了紫外光引发的氯化聚氯乙烯（CPVC）树脂的合成过程，考察了反应时间、反应温度、原料气中φ(Cl2)和紫外光强度对产品w(Cl)的影响。较佳的反应条件为：反应时间1.5 h, 反应温度110 ℃，原料气中φ(Cl2)为30%，紫外光波长为300 nm，紫外光强度为211 μW/cm2。合成的CPVC产品中w(Cl)可达68.48%，CPVC的力学性能比聚氯乙烯有较大提高。

关键词：氯化聚氯乙烯聚氯乙烯气固相光催化

Abstract: The author studied the synthesis process of chlorinated polyvinyl chloride (CPVC) initiated by UV light in a fluidized bed and explored the influences on chlorine mass content of reaction time, reaction temperature, volume fraction of chlorine gas in feedstock and UV light intensity. The optimal reaction conditions includs: the reaction time 1.5 h, reaction temperature 110 ℃, volume fraction of chlorine gas in feedstock 30%, UV light wavelength 300 nm and UV light intensity 211 μW/cm2. The chlorine mass content of the composite CPVC could reach 68.48% and the mechanical properties of the CPVC improved more noticeable in comparison with polyvinyl chloride.

Keywords: chlorinated polyvinyl chloride；pvc；gas solid phase；photocatalysis

氯化聚氯乙烯(CPVC)是将聚氯乙烯(PVC)进一步氯化改性的产物。在氯化过程中，一般可将w(Cl)从PVC的56.7%提高到CPVC的61 %～68 %[1-2]。（PVC的w(Cl)是多少？）与PVC相比，CPVC具有更优良的物理机械性能、耐腐蚀及阻燃自熄等性能[3-4] 。目前我国用于管材、型材等硬制品的CPVC需大量进口[5]。同时，我国氯碱行业的副产品Cl2除用于生产PVC外还有剩余，而生产CPVC是消纳富余Cl2的有效途径。

目前，CPVC树脂的生产工艺按氯化介质不同分为溶剂法、水相悬浮法和气固相法[6-7] 。溶剂法由于使用有机溶剂、能耗较高，目前几乎被淘汰[8]。水相悬浮法具有操作简单、产品性能较好等优点，是目前国内外CPVC生产所采用的主要方法。但该法流程较长，产生“三废”较多，成本相对较高[9-11]。杨金平等[12]用气固相搅拌式氯化法生产CPVC，该法流程简单、污染物排放小，但传热效果较差，不适宜大规模生产。

本研究采用紫外光引发，在流化床反应器中将PVC分子链中—CH2—中的H和—CHCl—链节中的H用Cl取代？反应式(2)中—CHCl—中H不继续被取代？（应给出产品分子结构式，已将方程式修改）实现CPVC的制备，重点考察操作条件对CPVC中w(Cl)的影响。将流化床反应器用于PVC氯化过程，可