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氯化石蠟的應用和發展
發布時間：2022-01-07
氯化橡膠本身是一性脆物質，須用增塑劑進行改性才能得到機械性能良好的漆膜,氯化石蠟就是良好的增塑劑。氯化石蠟-42和氯化石蠟-70搭配使用，在耐酸堿性方面比單純使用氯化石蠟-42效果好。在其它性能方面無大的差別。正確選用和添加增塑劑對于進一步改善漆膜的性能有著非常重要的作用。對增塑劑的要求應該是增塑效果明顯,基本上接近HCPE性能(惰性)，與樹脂混溶性好、易溶于體系溶劑等,以保障基料的穩定。常用的有氯化石蠟、鄰苯二甲酸二丁酯、氯化聯苯等。氯化石蠟除了具備上述要求外,還具有較好的顏料潤濕性和分散性,而且貨源充足、價格低廉,可考慮使用。HCPE與氯化石蠟的比例多少對漆膜的柔韌性、水蒸氣滲透性及附著力等綜合性能均有很大的影響。一般m(HCPE):m(氯化石蠟-42)=7:(2~3),過多會造成漆膜不干。在配置厚漿型底、面漆時,一般以含氯量70%的固體粉末狀氯化石蠟為增塑劑,以提高漆液的固體含量。要得到各項綜合性能優良的漆膜，需通過試驗獲得?，F代家電產品、通訊、辦公、汽車等行業所需的工程塑料,不僅要求阻燃性能好,而且希望通過阻燃劑的加入,能同時賦予較好的機械性能、加工流動性和耐熱、耐候、安全等性能。因此,今后對阻燃劑的需求量會很大。在有機阻燃劑中,鹵化石蠟(包括溴化石蠟、溴氯化石蠟、氯化石蠟70)成本較低,應用范圍較廣。其中,溴化石蠟和澳氯化石蠟在我國剛剛開發,其阻燃效果好于氯化石蠟。當前,國內阻燃劑每年缺口在20kt左右,短缺的主要是溴化石蠟、溴氯化石蠟和氯化石蠟70，開發上述產品將有較為廣闊的市場。目前我國氯化石蠟中,以32#產量為較高,其次為42#,而70#產量較少,1999年產量單為3kt,而國內總需求量為19kt,缺口較大發展前景廣闊。
氯化石蠟的原理
氯化石蠟70的合成機理是在催化劑或熱能的作用下,游離基取代的鏈鎖反應。氯化反應通常分兩步進行。第一步由氯分子吸收自由基或熱能,產生活性氯原子,奪取烷烴分子中的氫,生成氯化氫和烷基自由基。帶自由基的烷烴與氯分子再發生第二步反應生成新的活性氯原子和氯代烷,然后活性氯原子再和氯代烷分子反應,生成帶自由基的氯代烷烴和氯化氫,呈鏈鎖反應,應過程如下:C12(熱或催化劑)→C1·+C1·C1·RH→HC1+R·+QR·+C12→RC1+C1·C1·+RC1→RCI·+HC1+QRC1+C1→RCI2+CI·該反應屬放熱反應,反應進行中不需再供給能量。反應的關鍵是如何使氯分子變成兩個活性氯原子,因而氯化反應速度取決于氯氣被石蠟吸附過程的速度,即由動力擴散速度所決定。影響動力擴散速度的因素包括通氯量、溫度、壓力、時間、催化劑、光源的照射、反應設備的材質、形狀等。氯化反應溫度的控制十分重要。反應溫度偏低,氯分子得以活化的數目少,反應速度慢,生產周期長,氯氣利用率低;反應溫度升高,氯化石蠟發生熱解脫HC1同時產生色基因-CH=CH-的副反應。反應初期溫度應低些,隨著反應的進行,粘度增大;溫度逐步升高,粘度下降有利于氯化反應。
氯化石蠟聚合橡膠制作方法
按照乳液聚合法制備聚合橡膠凝聚前的膠液中充入氯化石蠟油乳液,攪拌均勻后進行凝聚得到含氯化石蠟的聚合橡膠。不改變聚合橡膠的乳液聚合生產工藝,濕法填充氯化石蠟70的方法不但得到了含氯化石蠟的聚合橡膠,使橡膠本身提高了阻燃效果,而且這種橡膠質量均一,在保持原聚合橡膠的物理機械性能的同時,能夠改善其加工性能。對氫氧化鎂/氫氧化鋁表面進行鈍化處理后,能防止氫氧化物顆粒對氯化石蠟的催化作用,使氯化石蠟保持原來的色澤,并與氫氧化物產生協同催化作用。能防止氫氧化物顆粒對氯化石蠟的催化作用,使兩者產生協同催化作用。不僅降低無機阻燃劑用量,同時因為氯化石蠟分子兼有無機和有機親合官能團,使顆粒一氯化石蠟一高分子聚合物間獲得良好的相容性,提高高分子聚合物的性能。該產品廣泛用于電纜材料和其它高分子聚合物的阻燃。
氯化石蠟在煙火劑中的應用
用氯化石蠟作給氯劑,不僅無毒無臭,而且價格較低,更重要的是煙色效果好,安全性能好,適用于制作各色煙火劑,是一種優質的給氯劑。利用索氏提取法或超聲萃取法對樣品進行前處理;氣相色譜和質譜聯用技術檢測氯化石蠟,對氣相色譜和質譜聯用儀的進樣口溫度設定為180~280℃,載氣流速設定為0.5~2m1/min,色譜柱選擇弱極性或非極性柱,接口溫度設定為180~280℃;將經過前處理的樣品經過聯用儀的進樣口進入色譜柱中,進行程序升溫,從40~120℃開始,以10~30℃/min的速度升溫至140~220℃;再以5~30℃/min的速度升溫至250-320℃,樣品的各組分被色譜柱分離:被色譜柱分離的樣品各組分再進行質譜檢測。
氯化石蠟在聚乙烯阻燃薄膜中的應用
聚乙烯阻燃薄膜由聚乙烯為基料100份重量比;添加十溴聯苯醚10~13份:氯化石蠟706~8份;三氧化二銻6~8份:三氧化鉬0.1~0.3份:超細粉末經吹塑機混煉加熱由120~170℃吹制成表面光潔平整柔軟的半透明狀的阻燃薄膜。該薄膜遇高溫80℃不變形,遇低溫-40℃不脆裂,其阻燃性能優良,可用于火車、客車、輪船等上的保溫材料的內襯包裝。固體氯化石蠟生產工藝,屬于有機化學含有鹵原子的無環飽和化合物,可將生產時排出尾氣中的有害成分大大降低,減少環境污染,簡化尾氣處理,并可降低氯氣消耗,降低生產成本,先將石蠟在貯槽中加熱,以CC1↓[4]作溶劑在反應器內氯化到含氯量達70%,移出至中間槽進行洗滌和汽提得到固體產品:另外再將洗水、cc1↓[4]分離回收使用,氯化反應尾氣經處理可得到副產品,其特征是:cc1↓[4]作溶劑與熔融石蠟在反應器內進行三級間斷氯化反應。
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