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1、【摘要】随着工业科技的发展,聚氯乙烯在工业发展道路上也发挥着至关重要的作用。聚氯乙烯树脂的质量不仅影响着树脂加工性能,还关系着PVC制品的质量。聚氯乙烯树脂的颗粒形态作为树脂质量的一项重要指标,解决树脂质量问题的一项重要工作的就是改善树脂的颗粒形态。但要改善树脂的颗粒形态,就需要考虑到影响聚氯乙烯树脂颗粒形态的种种因素,改善其各方面情况,不仅有利于工业的发展,也有利于整个社会的发展。 【关键词】聚氯乙烯树脂,颗粒形态,因素 中图分类号:TU74文献标识码:A文章编号: 一.前言 社会水平的发展,人们的物质要求越
2、来越高,市场竞争愈来愈激烈,要稳保市场地位,就必须对产品进行改造,尤其是对于由聚氯乙烯树脂参与制造的一些物品。工业的发展对人们的生活有着巨大影响,不仅在数量上有着很大影响,在质量上对人们也影响深远。改善其内在结构,就要探究影响其形态的因素。本文就影响聚氯乙烯树脂颗粒形态的因素进行了探究。 二.聚氯乙烯单体中高沸物的成份的影响 1.乙醛产生的机理及对形态的影响 生产实践表明,当单体中乙醛含量较高时,乙醛在密闭容器中较高压力及温度下,能聚合生成聚乙醛,同时产生大量热,乙醛的存在会使聚合反应速度减慢,树脂的聚合度下降,
3、从而影响到树脂的初级粒子。HCl的存在会使反应体系的PH值降低,稳定性下降,树脂内部孔隙减少,结构紧密。 2.1,1-二氯乙烷产生的机理及对颗粒形态的影响 在实际生产过程中,当1,1-二氯乙烷含量≥200μL/L时,就会对聚合树脂的粘数,颗粒形态及热稳定性产生影响,通常会使用降低反应温度的方法达到保证树脂粘数,实际生产过程中,1,1-二氯乙烷含量≥200μL/L时,不降温操作,会使树脂粘数偏低,影响树脂的后加工性能。聚合生产中,1,1-二氯乙烷含量≥200μL/L时,降温0.2℃处理,1,1-二氯乙烷含量每增加15
4、0μL/L,需降温0.1℃处理,从而使树脂粘数及颗粒形态保持稳定。 三.其他外部条件对聚氯乙烯树脂颗粒的影响 1.保证聚合原料与助剂质量 严把质量关,才能保证PVC的内在质量和防止大颗粒的产生。2010年3月上旬,由于用于干燥VCM的固碱干燥器干燥质量不过关引起的VCM单体质量有问题,一周内共造成了4釜大颗粒。这是由于VCM单体中含碱与部分分散剂聚乙烯醇发生化学反应形成高分子化合物,这样就消耗了部分分散剂,使得分散剂的量过低而破坏了分散体系。使小液滴处于不稳定的分散状态,导致了大规模并粒而形成大颗粒。 2.搅拌
5、对聚合物形态的影响 搅拌速率有一个临界转速,它使平均粒径处于最低值的。低于临界转速时,随转速增加,粒子增长速率减小,最终平均粒径变细;高于临界转速,聚并开始显著起来,则粒径将随转速增加而增加,最终平均粒径增粗。 3.氯化氢与水的影响 VCM单体中存在HCl与H2O,一方面易腐蚀设备,另外会影响聚合体系的pH值,影响聚合体系稳定。同时,氯根极易使引发剂分解,消耗引发剂,影响聚合速度和降低聚合度。单体中HCl同强碱反应生成氯化钠和水,通过排水除去。 水的存在,一方面,在碱性环境下单体会发生水解反应,生成醛类及游离氯
6、,影响反应体系的pH值;另一方面,过多的水也会影响向聚合釜中加VCM单体的计量的准确性,从而会影响产品的转化率及产品形态。因此必须严格操作,控制单体中含水量。 4.分散剂对聚合物形态的影响 分散剂用量的选择,要根据聚合釜的形状、大小、搅拌状态、水油比、产品要求而定,一般都由实验来确定,用量过多,不仅不经济,还会增加体系粘度,造成悬浮液泡沫多,气相粘釜严重,浆料汽提操作困难,VCM回收泡沫夹带增加,树脂颗粒变细,堵塞出料管线。用量少则起不到应有的稳定作用,体系稳定性差,容易产生大颗粒料,产品颗粒不规整,甚至造成聚合颗
7、粒的粘结,酿成事故。 同样指标的分散剂其使用效果不一定相同,同种分散剂在牌号改变使用之前,应先在小釜中进行实验,对结构进行测定或通过实验方法选用,不可盲目使用,以免造成粗粒产生大的经济损失。 悬浮液的分散是否稳定须考虑液滴的分散、聚并、悬浮三个方面的作用,对一个特定分散体系都存在一个既不发生合并又不发生分散的稳定区。液滴只有处在稳定区才稳定,否则体系就不稳定,就可产生粗粒子甚至大颗粒。 5.聚合温度的影响 在氯乙烯的悬浮聚合过程中,在没有链转移剂的情况下,聚合温度将对聚氯乙烯树脂的质量产生直接的影响,应根据不同
8、树脂的生产牌号要求,对聚合温度进行严格控制,并将其控制在45-65摄氏度之间[2]。在较高的温度下进行聚合,树脂粒径的增长速度将会放缓,粒径的平均大小也会变小,孔隙率会相对较低。若聚合的温度过低,生产出来的树脂结构就会比较的疏松,孔隙率也会有所增加。这就严重影响了其形态结构,所以何时合适的温度是至关重要的。 四.预防措施分析
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