полиолефины хлорированные
ПОЛИОЛЕФИНЫ ХЛОРИРОВАННЫЕ
В промышленности производят хлорированные полиэтилены (ХПЭ, CPE, SD, хостапрен, лютриген, эласлен, галофлекс, сольполак и др.) и хлорированный полипропилен (ХПП, парлон Р, алпродур, суперклон) методами хлорирования в растворе и суспензии. Растворителями полиолефинов при хлорировании в растворе служат CCl4, а также хлорбензол, тетрахлорэтан или др. высококипящие хлоруглеводороды. Концентрация полимера в растворе составляет 3–4% по массе. Условия определяются типом полиолефина и растворителя. Так, в CCl4 полиэтилен высокого давления (ПЭв.д.) хлорируют обычно при 60–76 °C и нормальном давлении, полиэтилен низкого давления (ПЭ ) — при 90–130 °C и 0,3–1,1 МПа, полипропилен (ПП) — при 90–130 °C. Хлорирование в водной суспензии осуществляют в присутствии веществ (напр., хлорбензола), вызывающих набухание частиц полиолефина и облегчающих диффузию в них хлора, и веществ, препятствующих агломерации частиц (напр., CaCl2, Са- или Zn-соли жирных кислот), или насыщают воду HCl. :Добавление в суспензию ПАВ повышает смачиваемость частиц полимера водой.
Хлорирование в суспензии более экономично, т. к. не требует большого расхода растворителей, концентрация полимера при этом выше, чем в растворе.
Способы хлорирования твердых полиолефинов (порошок, гранулы) и их расплавов пока не реализованы в промышленности.
Свойства П. х. зависят от структуры, состава, мол. массы и ММР исходного полиолефина, от способа и степени его хлорирования, а следовательно, от характера распределения хлора в макромолекуле П.х. Характерные свойства П.х.: более высокие, чем у полиолефинов, масло-, бензо-, огнестойкость, высокие адгезия к разл. материалам и оптич. прозрачность, эластичность и морозостойкость, растворимость в органических растворителях, хим. стойкость, способность вследствие наличия хлора к хим. превращениям, устойчивость в морской воде, к действию γ-излучения и биокоррозии. П.х. не содержат токсичных остаточных мономеров, вследствие чего они допущены для применения в контакте с пищ. продуктами.
С введением атомов хлора уменьшается кристалличность полиолефинов и П. х. превращаются в полностью аморфные продукты при след. содержании хлора (хлорирование в растворе): 27% (ПЭв.д.), 31% (ПЭн.д.), 31% (ПП). Первые два продукта — эластомеры, третий — термоэластопласт; для указанных продуктов σраст 3, 3 и 11 МПа, относит. удлинение 1500, 1500 и 800% соответственно. При дальнейшем повы-.шении степени хлорирования возрастают жесткость и прочность, снижаются относит. удлинение и эластичность; при содержании хлора более 60% возрастает растворимость и П.х. превращаются в хрупкие, стеклообразные продукты типа хлоркаучуков или хлорированного ПВХ. П. х., содержащие более 50% хлора,-негорючие полимеры.
Для стабилизации П. х. используют обычные стабилизаторы, применяемые, напр., для ПВХ (эпоксидные смолы, стеарат Ca или др.); температуры начала разложения стабилизированных П.х. лежат в интервале 160–200 °C. П.х. можно наполнять обычными ингредиентами и перерабатывать на обычном оборудовании, используемом для переработки пластмасс, каучуков и лакокрасочных материалов.
В промышленности производят хлорированные: ПЭ (25–48% хлора — эластомеры, термоэластопласты), ПЭ и ПП (содержание хлора 64–66%; растворимые стеклообразные продукты, используемые как пленкообразующие для лаков; см. хлорированные полиэтиленовые лаки). Хлорированные ПП предназначены для производства защитных лаков (в т. ч. для получения необрастающих лакокрасочных покрытий), красок для маркировки дорожных покрытий, клеев, несмываемых чернил, огнезащитных пропиток для тканей.
Некоторые свойства эластомерного хлорированного ПЭ (27% хлора) приведены ниже:
Эластомерные хлорированные ПЭ (вязкость по Муни 30–90 при 100 °C) превосходят все др. крупнотоннажные каучуки по огнестойкости, устойчивости в сжиженных фрео-нах, стойкости к биокоррозии. Они вулканизуются пероксидами или серой в сочетании с ускорителями. Для вулканиза-тов σраст 15–25 МПа, температурный интервал эксплуатации от −60 до 180 °C. Применяют их для производства формованных изделий в автомобильной промышленности, силовых и огнестойких кабелей, изоляции проводов, РТИ, искусств. кожи, в антикоррозионной технике. Термоэластопласты используют для внеш. и внутр. отделки зданий, для производства безрулонной кровли, мембран и др., как немигрирующие эластификаторы (повышают ударную прочность ПВХ), а также как добавки при совместной переработке разнородных отходов и смесей вторичных полимеров.
О хлорированных полиолефиновых эластомерах см. также бутилкаучук, полиэтилен хлорсульфированный.
Мировое производство хлорированных ПЭ 70 тыс. т (1988) и имеет тенденцию к росту, хлорированных ПП 12 тыс. т/год (1989).
Лит.: Промышленные хлорорганические продукты, М., 1978; Современное состояние производства и применения хлорированных полиолефинов, М., 1979 (Обзорная информация НИИТЭХИМ); Ронкин Г. М., "Пластические массы", 1980, № 8, с. 16–20, 1984, № 11, с. 20–21, 1987, № 3, с. 20–23; Сирота А. Г., Модификация структуры и свойств полиолефинов, 3 изд., Л., 1984; "Intern. Polim. Sci. and Technology", 1981, v. 8, № 2, p. 33–39, v. 8, № 10, p. 31–35.
Г. М. Ронкин
