聚氯乙烯生产工艺

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1、8沈阳化工大学学士学位设计说明书参考文献PVC塑料的工艺聚氯乙烯（PVC)塑料是以聚氯乙烯树脂为基础的多组份混合材料。在生活中拥有广泛的应用。聚氯乙烯（PVC）是一种无毒、无臭的白色粉末。聚氯乙烯由氯乙烯单体通过自由基聚合而成，聚合度n一般在500~20000范围内，其分子结构式如下：由于它具有优良的耐化学腐蚀性、电绝缘性、阴燃性、物理及机械性能、抗化学药品性能、质轻、强度高且易加工、成本低，可通过模压、层合、注塑、挤塑、压延、吹塑中空等方式进行加工，是一种能耗少、生产成本低的产品。因而聚氯乙烯（PVC）制品广泛用二工业、农业、建筑、电子电气、交通运输、电力、电讯和包

2、装及人们生活中的各个领域。一主要原料：单体氯乙烯，分散剂聚乙烯醇(PVC)，去离子水和引发剂等其他辅助试剂：脱盐水，PH调节剂碳酸氢铵和氨水，聚合物分子量调节剂(-巯基乙醇)，引发剂过氧化二碳酸二乙基己酯(EHP)和过氧化二碳酸二异丙酯(IPP)，可塑剂，防粘釜剂，终止剂二乙基羟胺(DEHA)，缓释阻垢剂(H-9)，碱液(40%)等１单体：氯乙烯主要用乙炔法和乙炔氧氯化法制备，用于悬浮聚合的氯乙烯单体纯度在99.9%以上。生产原料对聚氯乙烯质量很重要。氯乙烯杂质含量应尽可能低一些，其中脱盐水PH值要近乎中性，为6.5-7.5，导率应小于2um/cm2分散剂：主分散剂主

3、要是纤维素醚和部分水解的聚乙烯醇。纤维素应为水溶性衍生物，如甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素等，聚乙烯醇应由聚醋酸乙烯酯经碱性水解得到，影响其分散效果的因素为其聚合度和水解度，而且-OH基团为嵌段分布时效果最好；副分散剂主要是小分子表面活性剂和地水解度聚乙烯醇。常用非离子型的脱水山梨醇单月硅酸酯。用88%聚乙烯醇和72.5%的聚乙烯醇。3引发剂：引发剂的有效溶度对VC悬浮聚合速率有着直接的影响，因此溶剂型引剂的有效溶度为引发剂最重要的质量指标。引发剂在较低温度下就会逐步分解，因此除了必须按要求在低温条件下进行储运外，对于储运时间过长或可能经历非低温放置的引发剂必

4、须进行有效溶度的分析，再确定聚合的实际用量。单独使用高活性引发剂虽可提高聚合平均速率、缩短聚合时间，但会出现聚第8页共9页8沈阳化工大学学士学位设计说明书参考文献合前中期聚合速率过大、后期聚合速率显著降低的弊端。聚合前中期聚合速率过大，反应放热随之增大，当反应放热大于聚合釜传热能力时，就会出现聚合温度失控，严重时出现爆率。单独使用低活性引发剂，聚合诱导期长，聚合速率低，聚合时间延长，而且残留引发剂量大，影响树脂质量。当引发剂活性适宜时，聚合速率均匀，能有效利用聚合釜的传热能力，缩短聚合时间，同时聚合结束后，引发剂残留量少，对提高树脂热稳定性有利。从引发剂活性来看，最好

5、选用半衰期为2~3h的引发剂，单一引发剂必须在某一温度下才能达到半衰期为2~3h这一要求，因此生产中多将半衰期大于和小于2~3h的引发剂按不同比例复合使用，以满足不同聚合温度的要求。选用VC悬浮聚合用的引发剂需考虑：适当的活性、水溶性、水解性、粘釜性能、毒性、储存安全性、价格等因素。由于聚乙烯悬浮聚合温度50~60度上下，应根据反应温度选择合适的引发剂，其原则为在反应温度条件下引发剂的半衰期约为2小时最佳。多用有机过氧化物和偶氮类引发剂，其中有机过氧化物为过氧化二碳酸酯、过氧化乙酰环己烷硫酰、过氧化二月桂酰、过碳酸二环己酯，过氧化酯类。它们可以单独使用，也可以两种或两

6、种以上引发活性不同的引发剂复合使用，用过氧化二碳酸-2-乙基己酯。4去离子水：氯乙烯悬浮聚合用水应该为去离子水，规格要按要求，水中的氯离子，铁和氧的含量要严格控制，其中氯离子超过一定的含量会造成树脂颗粒的不均，“鱼眼”增多；水中的铁会降低树脂的热稳定性，并能终止反应。PH值在5~5.8之间。硅胶含量小于等于0.2mg/l.二其他试剂：a终止剂：反应结束后残余的自由基和引发剂残留在树脂内，为了保证产品质量,需要消除它们,故而加入终止剂。终止剂为丙酮缩氨基硫脲。当反应出现紧急事故时，采用紧急终止剂，终止反应。b阻聚剂：阻聚剂可以防止聚合作用的进行，在聚合过程中产生诱导期（

7、即聚合速度为零的一段时间），诱导期的长短与阻聚剂含量成正比，阻聚剂消耗完后，诱导期结束，即按无阻聚剂存在时的正常速度进行。单体在贮存、输送中常加入阻聚剂以防止聚合。用壬基苯酚作为阻聚剂。c缓冲剂：所谓缓冲剂就是能抵抗少量酸和碱而使溶液pH值保持基本不变的一类物质，常用的缓冲剂有：碳酸钠、三聚磷酸钠、磷酸钠、氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸铵，碳酸氢铵，第8页共9页8沈阳化工大学学士学位设计说明书参考文献磷酸三钙。碳酸氢铵白色粉末，易溶于水，无毒性。磷酸三钙白色粉末，不溶于水，无毒性，但要小心，避免吸入大量粉末。缓冲剂能严格控制聚合体系中的Cl-和HCl，使体