氯化橡膠的應(yīng)用及其生產(chǎn)技術(shù)研究

于紅軍

(江蘇紫光吉地達環(huán)境科技有限公司 江蘇鹽城 224000)

氯化橡膠是以天然橡膠或合成橡膠為原料,經(jīng)過氯化反應(yīng)生成的氯化高聚物,是膠黏劑、油漆以及涂料的制作中的重要成分。隨著我國經(jīng)濟建設(shè)水平的提高,對氯化橡膠的需求量逐漸增大,如何提高氯化橡膠的質(zhì)量與產(chǎn)量,對于我國各項建設(shè)工作的順利開展具有重要意義。目前我國氯化橡膠的生產(chǎn)技術(shù)還有很大的上升空間,本文系統(tǒng)性的介紹了氯化橡膠的應(yīng)用和生產(chǎn)技術(shù),以進一步推動我國氯化橡膠的研究。

1 氯化橡膠的性質(zhì)

氯化橡膠常規(guī)理化性質(zhì)為:白色或淺黃色粉末;無毒、無味、不易燃燒,對人體溫和無刺激;軟化點為65-75℃,受熱溫度超過130℃時發(fā)生微量分解現(xiàn)象,耐熱性好,能承受超過200℃溫度而不軟化、不燃燒;氯化橡膠的穩(wěn)定性與含氯量有關(guān),氯化橡膠含氯量為40%-45%時,氯化橡膠穩(wěn)定性較低,柔軟并具有一定的粘性;氯化橡膠含氯量為50%-55%時,氯化橡膠為固體,具有一定的硬度但性能不穩(wěn)定;氯化橡膠含氯量為60%-65%時,氯化橡膠穩(wěn)定性較好。氯化橡膠化學結(jié)構(gòu)飽和,無活潑化學基團,易溶于芳烴、脂類、醚類、酮類,不溶于水、脂肪烴以及醇類。氯化橡膠制品具有良好的抗腐蝕性、耐熱性、絕緣性、耐磨性以及防透水性,氯化橡膠與天然樹脂的結(jié)合使用,能有效提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性和產(chǎn)品硬度,并可耐酸、堿以及其它化學品的腐蝕。

2 氯化橡膠的應(yīng)用

2.1 氯化橡膠在膠粘劑生產(chǎn)中的應(yīng)用

膠粘劑的作用是利用膠粘作用將兩種不同或相同的材料進行連接,并在使用過程中具有一定的力學性能或物理化學性能。氯化橡膠膠粘劑是指在白色氯化橡膠粉末中加入一定比例的添加劑,例如溶劑或改性劑等,配制而成的膠粘劑,氯化橡膠在膠粘劑生產(chǎn)中的應(yīng)用提高膠粘劑的性能,利用氯化橡膠為原料制成的膠粘劑具有粘性高、強度高、耐腐蝕性好、無毒、耐貯存等優(yōu)勢,廣泛應(yīng)用與金屬設(shè)備、紙張、皮革等粘結(jié)。

2.2 氯化橡膠在涂料生產(chǎn)中的應(yīng)用

氯化橡膠在涂料中的應(yīng)用大幅度提高了涂料的性能,尤其是抗腐蝕性以及穩(wěn)定性,經(jīng)過多年發(fā)展,氯化橡膠涂料以其加工簡單、性價比高的優(yōu)勢得到了廣泛的應(yīng)用與普及,在某些特殊領(lǐng)域,氯化橡膠涂料的地位是不可取代的。我國氯化橡膠涂料包括集裝箱漆、路標漆、船舶漆以及其它耐腐蝕漆等。隨著我國各項建設(shè)事業(yè)發(fā)展水平的提高,對氯化橡膠涂料有很大的需求,這位氯化橡膠涂料的發(fā)展創(chuàng)造了良好的發(fā)展前景。集裝箱漆的應(yīng)用主要分為鐵路集裝箱和海洋集裝箱兩種,船舶漆和路標漆由于環(huán)境存在較大的差異,對涂料的性能要求也有一定差別,一般對涂料的耐水、耐磨以及耐腐蝕性有較高要求。

3 氯化橡膠的生產(chǎn)

3.1 乳液法

乳液法是指采取加壓的方法將天然橡膠與氯氣分散到次氯酸鈉水溶液中,形成天然橡膠與氯氣的混合乳液,并向乳液中通入氯氣,使天然橡膠在乳液中發(fā)生氯化反應(yīng),對反應(yīng)生成物進行洗滌、過濾以及干燥等處理措施獲得氯化橡膠成品。乳液法制氯化橡膠的優(yōu)點是在反應(yīng),由于氯化反應(yīng)發(fā)生環(huán)境為非均相體系,盡管在發(fā)生氯化反應(yīng)時除去了反應(yīng)熱能,但乳液性能變化快,難以持續(xù)保持乳液環(huán)境的穩(wěn)定性,并且由于膠粒具有一定的直徑,很難實現(xiàn)膠粒內(nèi)部的完全反應(yīng),造成氯化橡膠產(chǎn)品質(zhì)量低、穩(wěn)定性差,一般在工業(yè)生產(chǎn)氯化橡膠中極少應(yīng)用。

3.2 固相法

固相法制氯化橡膠是指將天然橡膠與硫酸鈉進行混合,使混合物在液氯中進行氯化反應(yīng),并對反應(yīng)產(chǎn)物進行水洗處理以除去反應(yīng)產(chǎn)物中的硫酸鹽,即得到粉末狀態(tài)的氯化橡膠。固相法制氯化橡膠過程中,為提高反應(yīng)速率,應(yīng)使反應(yīng)環(huán)境保持在一定的溫度,一般固相法制得的橡膠含氯量約在60%-62%左右。與乳液法制氯化橡膠相比,固相法的優(yōu)點是制作設(shè)備簡單、工藝流程短,缺點是難以對氯化反應(yīng)進行有效的控制且無法迅速散熱,固相法制得的氯化橡膠質(zhì)量低、穩(wěn)定性差,在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用范圍也很小。

3.3 溶劑法

溶劑法制氯化橡膠是指將天然橡膠進行塑煉降解處理后溶解在有機溶劑中,一般為氯仿或四氯化鈦溶液,并在溶液中添加一定的催化劑,向溶液中通氯進行氯化反應(yīng),對反應(yīng)產(chǎn)物進行脫溶劑以及清洗、干燥處理后獲得氯化橡膠產(chǎn)物。溶劑法制氯化橡膠過程中,脫溶劑處理要根據(jù)溶劑的種類以及性質(zhì)選擇合適的處理方式,例如當溶劑為四氯化碳時,可向混合液中添加甲苯后進行蒸餾,通過蒸餾作用分離四氯化碳,實現(xiàn)氯化橡膠的出溶劑處理。對于分離出來的四氯化碳,經(jīng)過脫水以及除雜質(zhì)處理后,可反復(fù)使用,降低生產(chǎn)成本。

3.4 水相懸浮法

水相懸浮法生產(chǎn)氯化橡膠的過程為,在一定的溫度和壓力下,將經(jīng)過酸化處理的天然橡膠與去離子水、表面活性劑以及乳化劑等進行混合,使之成為穩(wěn)定的混合溶液。向混合溶液中通入氯氣并利用紫外光引發(fā)混合溶液中的氯化反應(yīng),在氯化反應(yīng)完成后,對反應(yīng)物進行水洗、過濾以及干燥處理,獲得氯化橡膠成品?；旌先芤喊l(fā)生氯化反應(yīng)的過程中,為保證氯化反應(yīng)率,可先在30℃左右的環(huán)境中進行氯化反應(yīng),再將反應(yīng)溫度調(diào)節(jié)至50-60℃,使混合溶液進行深度氯化,以提高氯化反應(yīng)率。水相懸浮法制氯化橡膠不僅氯化橡膠質(zhì)量高,同時也具有很高的環(huán)境友好性,是我國氯化橡膠生產(chǎn)的主要方向。

4 結(jié)語

氯化橡膠在耐磨性、耐熱性、抗腐蝕性以及穩(wěn)定性等方面具有很大的優(yōu)勢,隨著氯化橡膠的產(chǎn)量與應(yīng)用范圍的增加,氯化橡膠在新型橡膠、粘合劑以及涂料的制作中起到了重要作用,有效提高了里氯化橡膠制品的性能,是我國各項建設(shè)工作中的重要材料之一。當前我國氯化橡膠生產(chǎn)技術(shù)還有待提高,我們應(yīng)加強氯化橡膠生產(chǎn)與應(yīng)用技術(shù)的研究工作,不斷進行改革與創(chuàng)新,提高我國氯化橡膠的產(chǎn)量與質(zhì)量,實現(xiàn)氯化橡膠生產(chǎn)應(yīng)用技術(shù)的真正提高,以保證我國社會主義建設(shè)工作的順利進行。

[1]費平.氯化橡膠的應(yīng)用及生產(chǎn)技術(shù)進展[J].氯堿工業(yè),2002(5):31-32.

[2]呂詠梅.氯化橡膠生產(chǎn)與應(yīng)用[J].杭州化工,2001,31(2):65-66.

[3]賀以樂.氯化橡膠的生產(chǎn)應(yīng)用及發(fā)展[J].四川化工及腐蝕控制,2002,5(2):74-75.