氯化聚醚的开发与应用化学与材料科学系 高分子材料与工程专业08150147（学号） 钟嘉文（姓名） 指导教师 张少华摘 要:指出了氯化聚醚新的合成工艺、产品的特性及应用现状 关键词:氯化聚醚;酯化酯交换,闭环目录1氯化聚醚的分子结构合成原理及生产工艺流程 （2）2. 氯化聚醚产品性能 （4）3.. 氯化聚醚的应用 （6）4. 氯化聚醚改性特种橡胶及制备工艺 …………………………………………………（ 6）5•橡胶O型密封圈无压缩量的密封装置 （7）6. 结论 （8）引言氯化聚醚是一种性能优异的热塑性工程塑料，50 年代末,首先由美国大力神火 药公司开发研制313 —双（氯甲基） 丁氧环（简称粗单体） ,它是合成氯，化聚醚 的单体我国在 60 年代开始对该项目进行研究,当时采用氯化氢法制备单体,由 于工艺不成熟,没有形成工业化生产近年来,鸡西矿务局恒立工程塑料厂与沈阳 化工研究院合作探索出了新的合成工艺 ,以氯气代替氯化氢进行单体制备 ,成功 地开发了氯化聚醚工业化生产工艺,并建立了一座年产氯化聚醚300 t 的生产厂, 居国内之首1. 氯化聚醚的分子结构、合成原理及生产工艺流程1.11 分子结构 氯化聚醚学名为聚 313 - 双(氯甲基) 丁氧环, 国外商品名为片通(Penton)，其化学结构式为[1 ]:CH:C1| C：H2—f —CH2 - o..CH:C11.12 合成原理(1) 氯化反应季戊四醇在醋酸、硫磺、氯化锌存在下通入氯气,首先发生如下反应:ZhCln.SC ( CH2OH) 4 + CHKOOH + CI2 7(CH2C1) 5CCH2OCOCH2CI — HC1 —由于反应放出了氯化氢, 因此同时发生酯化、酯交换反应。
反应式为:ZhCln .s c (ch2oh)4 - cHscnoH - hci2 —r-(ch2ci)3cch?ococh； - H?O主要产物是三氯化季戊四醇单醋酸酯上述两反应式生成的两种产物在碱液中闭 环后可得到目的产物粗单体1.2 闭环反应氯化反应生成的单酯在碱液下进行闭环反应, 得到粗单体, 反应式为:另外,粗单体在碱液中存在开环反应,反应式为:实践验证，上述两步反应总收率在65 %〜70 %1.3 聚合反应313 - 双（氯甲基） 丁氧环在有机铝催化剂存在下， 按下式进行开环反应:聚合转化率基本稳定在95%以上，聚合总体收率为9812%，产品特性粘度系数在 110〜210 ml/ g 范围内1.4 生产工艺流程 恒立工程塑料厂氯化聚醚生产流程如图 1 所示厂冠气于戊四醇硫攢氯化锌溶解第氯溶語苯剂，闭坏|粘;制 创料I r化荃亠闭环荃・精幅釜”配料釜聚|介2概液诫聚合管I ：蜒氯化聚醛树脂一干燥器—抽提釜—捏合机-蒸发挤出图1生产工艺流程＜二＞ 氯化聚醚产品性能2.1 产品规格（见表 1）表 1 氯化聚醚产品性能项目规格外观乳白色或白色粉状物或颗粒特性粘数1-0^2-0抗拉强度/ MPti44-56挥发分/ %<0-3灰分/ %<0-3溶解试验无溶胀物2.2 产品特点 该产品具有耐化学腐蚀性、耐磨性、耐热性、加工性、低吸水性、绝缘性、粘附 性、耐虫需变性、绝热性和阻燃性[2 ] 。
2.3 物理机械性能（见表 2）表2氯化聚醛物理机械性能项目指标密度订eg nr 31-4 X1O3抗拉强度f MPa44-56抗压强度/MPa66-76抗弯强度/MPa54-62悬臂梁无缺口冲击强度打in-11. 17 X10弋不断）悬臂梁缺口冲击强度/J>50体积电阻J「cm1 X1O16击穿电压“V mil20介电常数[50压（20 Q]3-2特性粘数50 C1.0-2-0吸水性/ %（24小时浸水）0-01伸长率%60--120燃烧性自熄3. 氯化聚醚的应用 氯化聚醚在国外应用已、很普遍,广泛应用于石 油、化工、机械、电子、机床、舰船、水利、水电、电线电 缆、仪器仪表、交通运输、航空航天等各个领域我国氯化聚醚的基础研究工作 与发达国家有很大差距,氯化聚醚应用开发则刚刚起步鸡西矿务局恒立工程塑料厂利用新工艺生产的氯化聚醚特性粘数在 110〜210 mL/ g 之间用该产品加工成的耐酸泵、管道、阀门、棒材等多种制件,先后在 强酸、强碱及强氧化介质条件下应用,均收到良好的效果,用户极为满意4. 氯化聚醚改性特种橡胶及制备工艺氯化聚醚改性特种橡胶是在橡胶改性配方中加入氯化聚醚 , 经高温橡塑共混 热炼而成, 具有优良的耐磨、耐腐、耐高低温、耐臭氧、耐油性能, 其综合性能 可与进口 HNBR 相媲美。
该产品可满足航空、航天、军工急需特种密封技术需要, 同时也是汽车、摩托车、轮船、油田、油泵、农机、水暖、机械、电子、化工、 矿山开采等行业用于提高密封档次, 制作各种动静密封、骨架密封及电线、电缆护套的理想材料5. 橡胶 O 型密封圈无压缩量的密封装置该实用新型属于密封技术领域 , 目前已应用于液压试验机上我国液压式试 验机的工作油缸和活塞普遍采用间隙密封, 偶件之间要求 配合精度高、间隙小, 且摩擦力也很小, 这样才能达到国家一级精度标准如果 选用另一种密封技术, 即用 O 型橡胶密封圈进行封油, 根据国内外所有资料表 明, 对于 O 型橡胶密封圈就位后要有一定压缩量才能起到密封作用而且该配 合偶件之间存在着较大摩擦力, 用于试验机后就不能达到国家一级标准为此该 实用新型密封技术凭着独特的构思和创新勇气打破了传统观念的束缚 , 解决了 长期困扰人们的技术难题，克服了间隙密封加工难度大，在高压(30M Pa〜45M Pa) 时泄漏量大的难题, 提供一种加工方便、成本低、又几乎不增加偶合件之间 摩擦力的 O 型橡胶密封无压缩量的密封技术， 确保试验机精度达到国家一级精 度标准该技术用于最大试验力 3000kN 和 5000kN 试验机后， 整机噪音只有 70dB 左右。
预计该项新技术将为密封技术领域增添一个新内容， 为社会创造更 大的经济效益6. 结论采用氯气代替氯化氢制备单体 313 - 双(氯甲基) 丁氧环是新的合成工艺，所得 产品氯化聚醚各项性能指标均达到了国际同类产品水平,在化工、石油、机械等 行业实际应用获得了成功参考文献:[1 ] 合成树脂与塑料手册[M]l上海:上海科学技术出版社1[2 ] 常用塑料原料与加工助剂[M]1北京:科学技术文献出版社1。