聚氯乙烯生產(chǎn)工藝

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1、8沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位設(shè)計(jì)說明書參考文獻(xiàn)PVC塑料的工藝聚氯乙烯（PVC)塑料是以聚氯乙烯樹脂為基礎(chǔ)的多組份混合材料。在生活中擁有廣泛的應(yīng)用。聚氯乙烯（PVC）是一種無毒、無臭的白色粉末。聚氯乙烯由氯乙烯單體通過自由基聚合而成，聚合度n一般在500~20000范圍內(nèi)，其分子結(jié)構(gòu)式如下：由于它具有優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕性、電絕緣性、陰燃性、物理及機(jī)械性能、抗化學(xué)藥品性能、質(zhì)輕、強(qiáng)度高且易加工、成本低，可通過模壓、層合、注塑、擠塑、壓延、吹塑中空等方式進(jìn)行加工，是一種能耗少、生產(chǎn)成本低的產(chǎn)品。因而聚氯乙烯（PVC）制品廣泛用二工業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑、電子電氣、交通運(yùn)輸、電力、電訊和包

2、裝及人們生活中的各個(gè)領(lǐng)域。一主要原料：單體氯乙烯，分散劑聚乙烯醇(PVC)，去離子水和引發(fā)劑等其他輔助試劑：脫鹽水，PH調(diào)節(jié)劑碳酸氫銨和氨水，聚合物分子量調(diào)節(jié)劑(-巰基乙醇)，引發(fā)劑過氧化二碳酸二乙基己酯(EHP)和過氧化二碳酸二異丙酯(IPP)，可塑劑，防粘釜?jiǎng)?，終止劑二乙基羥胺(DEHA)，緩釋阻垢劑(H-9)，堿液(40%)等１單體：氯乙烯主要用乙炔法和乙炔氧氯化法制備，用于懸浮聚合的氯乙烯單體純度在99.9%以上。生產(chǎn)原料對(duì)聚氯乙烯質(zhì)量很重要。氯乙烯雜質(zhì)含量應(yīng)盡可能低一些，其中脫鹽水PH值要近乎中性，為6.5-7.5，導(dǎo)率應(yīng)小于2um/cm2分散劑：主分散劑主

3、要是纖維素醚和部分水解的聚乙烯醇。纖維素應(yīng)為水溶性衍生物，如甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素等，聚乙烯醇應(yīng)由聚醋酸乙烯酯經(jīng)堿性水解得到，影響其分散效果的因素為其聚合度和水解度，而且-OH基團(tuán)為嵌段分布時(shí)效果最好；副分散劑主要是小分子表面活性劑和地水解度聚乙烯醇。常用非離子型的脫水山梨醇單月硅酸酯。用88%聚乙烯醇和72.5%的聚乙烯醇。3引發(fā)劑：引發(fā)劑的有效溶度對(duì)VC懸浮聚合速率有著直接的影響，因此溶劑型引劑的有效溶度為引發(fā)劑最重要的質(zhì)量指標(biāo)。引發(fā)劑在較低溫度下就會(huì)逐步分解，因此除了必須按要求在低溫條件下進(jìn)行儲(chǔ)運(yùn)外，對(duì)于儲(chǔ)運(yùn)時(shí)間過長或可能經(jīng)歷非低溫放置的引發(fā)劑必

4、須進(jìn)行有效溶度的分析，再確定聚合的實(shí)際用量。單獨(dú)使用高活性引發(fā)劑雖可提高聚合平均速率、縮短聚合時(shí)間，但會(huì)出現(xiàn)聚第8頁共9頁8沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位設(shè)計(jì)說明書參考文獻(xiàn)合前中期聚合速率過大、后期聚合速率顯著降低的弊端。聚合前中期聚合速率過大，反應(yīng)放熱隨之增大，當(dāng)反應(yīng)放熱大于聚合釜傳熱能力時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)聚合溫度失控，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)爆率。單獨(dú)使用低活性引發(fā)劑，聚合誘導(dǎo)期長，聚合速率低，聚合時(shí)間延長，而且殘留引發(fā)劑量大，影響樹脂質(zhì)量。當(dāng)引發(fā)劑活性適宜時(shí)，聚合速率均勻，能有效利用聚合釜的傳熱能力，縮短聚合時(shí)間，同時(shí)聚合結(jié)束后，引發(fā)劑殘留量少，對(duì)提高樹脂熱穩(wěn)定性有利。從引發(fā)劑活性來看，最好

5、選用半衰期為2~3h的引發(fā)劑，單一引發(fā)劑必須在某一溫度下才能達(dá)到半衰期為2~3h這一要求，因此生產(chǎn)中多將半衰期大于和小于2~3h的引發(fā)劑按不同比例復(fù)合使用，以滿足不同聚合溫度的要求。選用VC懸浮聚合用的引發(fā)劑需考慮：適當(dāng)?shù)幕钚?、水溶性、水解性、粘釜性能、毒性、?chǔ)存安全性、價(jià)格等因素。由于聚乙烯懸浮聚合溫度50~60度上下，應(yīng)根據(jù)反應(yīng)溫度選擇合適的引發(fā)劑，其原則為在反應(yīng)溫度條件下引發(fā)劑的半衰期約為2小時(shí)最佳。多用有機(jī)過氧化物和偶氮類引發(fā)劑，其中有機(jī)過氧化物為過氧化二碳酸酯、過氧化乙酰環(huán)己烷硫酰、過氧化二月桂酰、過碳酸二環(huán)己酯，過氧化酯類。它們可以單獨(dú)使用，也可以兩種或兩

6、種以上引發(fā)活性不同的引發(fā)劑復(fù)合使用，用過氧化二碳酸-2-乙基己酯。4去離子水：氯乙烯懸浮聚合用水應(yīng)該為去離子水，規(guī)格要按要求，水中的氯離子，鐵和氧的含量要嚴(yán)格控制，其中氯離子超過一定的含量會(huì)造成樹脂顆粒的不均，“魚眼”增多；水中的鐵會(huì)降低樹脂的熱穩(wěn)定性，并能終止反應(yīng)。PH值在5~5.8之間。硅膠含量小于等于0.2mg/l.二其他試劑：a終止劑：反應(yīng)結(jié)束后殘余的自由基和引發(fā)劑殘留在樹脂內(nèi)，為了保證產(chǎn)品質(zhì)量,需要消除它們,故而加入終止劑。終止劑為丙酮縮氨基硫脲。當(dāng)反應(yīng)出現(xiàn)緊急事故時(shí)，采用緊急終止劑，終止反應(yīng)。b阻聚劑：阻聚劑可以防止聚合作用的進(jìn)行，在聚合過程中產(chǎn)生誘導(dǎo)期（

7、即聚合速度為零的一段時(shí)間），誘導(dǎo)期的長短與阻聚劑含量成正比，阻聚劑消耗完后，誘導(dǎo)期結(jié)束，即按無阻聚劑存在時(shí)的正常速度進(jìn)行。單體在貯存、輸送中常加入阻聚劑以防止聚合。用壬基苯酚作為阻聚劑。c緩沖劑：所謂緩沖劑就是能抵抗少量酸和堿而使溶液pH值保持基本不變的一類物質(zhì)，常用的緩沖劑有：碳酸鈉、三聚磷酸鈉、磷酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化鈣、碳酸銨，碳酸氫銨，第8頁共9頁8沈陽化工大學(xué)學(xué)士學(xué)位設(shè)計(jì)說明書參考文獻(xiàn)磷酸三鈣。碳酸氫銨白色粉末，易溶于水，無毒性。磷酸三鈣白色粉末，不溶于水，無毒性，但要小心，避免吸入大量粉末。緩沖劑能嚴(yán)格控制聚合體系中的Cl-和HCl，使體