氯化橡胶的应用及其生产技术研究

于红军

(江苏紫光吉地达环境科技有限公司 江苏盐城 224000)

氯化橡胶是以天然橡胶或合成橡胶为原料,经过氯化反应生成的氯化高聚物,是胶黏剂、油漆以及涂料的制作中的重要成分。随着我国经济建设水平的提高,对氯化橡胶的需求量逐渐增大,如何提高氯化橡胶的质量与产量,对于我国各项建设工作的顺利开展具有重要意义。目前我国氯化橡胶的生产技术还有很大的上升空间,本文系统性的介绍了氯化橡胶的应用和生产技术,以进一步推动我国氯化橡胶的研究。

1 氯化橡胶的性质

氯化橡胶常规理化性质为:白色或浅黄色粉末;无毒、无味、不易燃烧,对人体温和无刺激;软化点为65-75℃,受热温度超过130℃时发生微量分解现象,耐热性好,能承受超过200℃温度而不软化、不燃烧;氯化橡胶的稳定性与含氯量有关,氯化橡胶含氯量为40%-45%时,氯化橡胶稳定性较低,柔软并具有一定的粘性;氯化橡胶含氯量为50%-55%时,氯化橡胶为固体,具有一定的硬度但性能不稳定;氯化橡胶含氯量为60%-65%时,氯化橡胶稳定性较好。氯化橡胶化学结构饱和,无活泼化学基团,易溶于芳烃、脂类、醚类、酮类,不溶于水、脂肪烃以及醇类。氯化橡胶制品具有良好的抗腐蚀性、耐热性、绝缘性、耐磨性以及防透水性,氯化橡胶与天然树脂的结合使用,能有效提高产品的稳定性和产品硬度,并可耐酸、碱以及其它化学品的腐蚀。

2 氯化橡胶的应用

2.1 氯化橡胶在胶粘剂生产中的应用

胶粘剂的作用是利用胶粘作用将两种不同或相同的材料进行连接,并在使用过程中具有一定的力学性能或物理化学性能。氯化橡胶胶粘剂是指在白色氯化橡胶粉末中加入一定比例的添加剂,例如溶剂或改性剂等,配制而成的胶粘剂,氯化橡胶在胶粘剂生产中的应用提高胶粘剂的性能,利用氯化橡胶为原料制成的胶粘剂具有粘性高、强度高、耐腐蚀性好、无毒、耐贮存等优势,广泛应用与金属设备、纸张、皮革等粘结。

2.2 氯化橡胶在涂料生产中的应用

氯化橡胶在涂料中的应用大幅度提高了涂料的性能,尤其是抗腐蚀性以及稳定性,经过多年发展,氯化橡胶涂料以其加工简单、性价比高的优势得到了广泛的应用与普及,在某些特殊领域,氯化橡胶涂料的地位是不可取代的。我国氯化橡胶涂料包括集装箱漆、路标漆、船舶漆以及其它耐腐蚀漆等。随着我国各项建设事业发展水平的提高,对氯化橡胶涂料有很大的需求,这位氯化橡胶涂料的发展创造了良好的发展前景。集装箱漆的应用主要分为铁路集装箱和海洋集装箱两种,船舶漆和路标漆由于环境存在较大的差异,对涂料的性能要求也有一定差别,一般对涂料的耐水、耐磨以及耐腐蚀性有较高要求。

3 氯化橡胶的生产

3.1 乳液法

乳液法是指采取加压的方法将天然橡胶与氯气分散到次氯酸钠水溶液中,形成天然橡胶与氯气的混合乳液,并向乳液中通入氯气,使天然橡胶在乳液中发生氯化反应,对反应生成物进行洗涤、过滤以及干燥等处理措施获得氯化橡胶成品。乳液法制氯化橡胶的优点是在反应,由于氯化反应发生环境为非均相体系,尽管在发生氯化反应时除去了反应热能,但乳液性能变化快,难以持续保持乳液环境的稳定性,并且由于胶粒具有一定的直径,很难实现胶粒内部的完全反应,造成氯化橡胶产品质量低、稳定性差,一般在工业生产氯化橡胶中极少应用。

3.2 固相法

固相法制氯化橡胶是指将天然橡胶与硫酸钠进行混合,使混合物在液氯中进行氯化反应,并对反应产物进行水洗处理以除去反应产物中的硫酸盐,即得到粉末状态的氯化橡胶。固相法制氯化橡胶过程中,为提高反应速率,应使反应环境保持在一定的温度,一般固相法制得的橡胶含氯量约在60%-62%左右。与乳液法制氯化橡胶相比,固相法的优点是制作设备简单、工艺流程短,缺点是难以对氯化反应进行有效的控制且无法迅速散热,固相法制得的氯化橡胶质量低、稳定性差,在工业生产中应用范围也很小。

3.3 溶剂法

溶剂法制氯化橡胶是指将天然橡胶进行塑炼降解处理后溶解在有机溶剂中,一般为氯仿或四氯化钛溶液,并在溶液中添加一定的催化剂,向溶液中通氯进行氯化反应,对反应产物进行脱溶剂以及清洗、干燥处理后获得氯化橡胶产物。溶剂法制氯化橡胶过程中,脱溶剂处理要根据溶剂的种类以及性质选择合适的处理方式,例如当溶剂为四氯化碳时,可向混合液中添加甲苯后进行蒸馏,通过蒸馏作用分离四氯化碳,实现氯化橡胶的出溶剂处理。对于分离出来的四氯化碳,经过脱水以及除杂质处理后,可反复使用,降低生产成本。

3.4 水相悬浮法

水相悬浮法生产氯化橡胶的过程为,在一定的温度和压力下,将经过酸化处理的天然橡胶与去离子水、表面活性剂以及乳化剂等进行混合,使之成为稳定的混合溶液。向混合溶液中通入氯气并利用紫外光引发混合溶液中的氯化反应,在氯化反应完成后,对反应物进行水洗、过滤以及干燥处理,获得氯化橡胶成品。混合溶液发生氯化反应的过程中,为保证氯化反应率,可先在30℃左右的环境中进行氯化反应,再将反应温度调节至50-60℃,使混合溶液进行深度氯化,以提高氯化反应率。水相悬浮法制氯化橡胶不仅氯化橡胶质量高,同时也具有很高的环境友好性,是我国氯化橡胶生产的主要方向。

4 结语

氯化橡胶在耐磨性、耐热性、抗腐蚀性以及稳定性等方面具有很大的优势,随着氯化橡胶的产量与应用范围的增加,氯化橡胶在新型橡胶、粘合剂以及涂料的制作中起到了重要作用,有效提高了里氯化橡胶制品的性能,是我国各项建设工作中的重要材料之一。当前我国氯化橡胶生产技术还有待提高,我们应加强氯化橡胶生产与应用技术的研究工作,不断进行改革与创新,提高我国氯化橡胶的产量与质量,实现氯化橡胶生产应用技术的真正提高,以保证我国社会主义建设工作的顺利进行。

[1]费平.氯化橡胶的应用及生产技术进展[J].氯碱工业,2002(5):31-32.

[2]吕咏梅.氯化橡胶生产与应用[J].杭州化工,2001,31(2):65-66.

[3]贺以乐.氯化橡胶的生产应用及发展[J].四川化工及腐蚀控制,2002,5(2):74-75.